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MBBR生物填料的原理、优缺点及成膜性能的判断!
发布时间:2020-05-22 11:09:21

MBBR生物填料法的原理是利用生物膜法的基本原理,通过向反应器中添加一定量的悬浮载体来增加反应器中的生物量和生物种类,从而提高反应器的处理效率。  由于填料的密度接近水的密度,所以在曝气过程中它与水完全混合,微生物生长的环境是气、液、固三相。  载体在水中的碰撞和剪切使气泡变细,提高了氧气的利用率。  另外,每个载体内外都有不同的生物种类,一些厌氧菌或兼性菌在里面生长,好氧菌在外面生长,因此每个载体都是一个微反应器,使硝化和反硝化同时存在,提高了处理效果。  

1。MBBR生物填料进程的原则和特点

1。MBBR生物填料工艺原理

MBBR生物填料工艺原理是通过向反应器中添加一定量的悬浮载体来增加反应器中的生物量和生物种类,从而提高反应器的处理效率  由于填料的密度接近水的密度,所以在曝气过程中它与水完全混合,微生物生长的环境是气、液、固三相。  载体在水中的碰撞和剪切使气泡变细,提高了氧气的利用率。  另外,每个载体内外都有不同的生物种类,一些厌氧菌或兼性菌在里面生长,好的细菌在外面生长,因此每个载体都是一个微反应器,使硝化和反硝化同时存在,提高了处理效果。  

MBBR工艺兼有传统流化床和生物接触氧化法的优点。这是一种新型高效的污水处理方法。它依靠曝气池中的曝气和水流的提升作用使载体处于流化状态,从而形成悬浮活性污泥和附着的生物膜。这使得移动床生物膜利用整个反应器空间,充分发挥附着相和悬浮相生物的优势,扬长避短,取长补短。  与以前的填料不同,悬浮填料可以经常与污水接触多次,因此被称为“移动生物膜”  

2。MBBR生物填料

与活性污泥法和固定填料生物膜法相比,MBBR不仅具有活性污泥法的高效性和操作灵活性,还具有传统生物膜法耐冲击负荷、污泥龄长、剩余污泥少的特点。  

(1)填料特性

填料主要由聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫等制成。它们的比重接近水,主要是圆柱形和球形,容易成膜、结块、堵塞和脱膜。  

(2)良好的脱氮能力

填料形成良好的营养、缺氧和厌氧环境。硝化和反硝化反应可以在一个反应器中进行,对氨氮的去除有很好的效果。  

(3)良好的有机物去除效果

反应器中污泥浓度较高,平均污泥浓度是普通活性污泥法的5-10倍,可达30-40 g/l  提高了有机物的处理效率,同时抗冲击负荷能力强。  

(4)易于维护和管理

曝气池不需要填料支撑,这有利于维护池底的填料和曝气装置,同时节省投资和占地面积。  

3。MMBR·

的缺点(1)反应器中的填料处于流化状态,这取决于曝气和水流的提升作用。在实际工程中,局部堆积很容易发生  为了避免填料堆积,有必要改进曝气管道的布置和反应器的结构。  反应堆的结构在很大程度上决定了它的水力特性。  在实际工程中,当单个反应器的长深比约为0.5,长度不超过3m时,有利于填料的完全移动。  在实际工程设计中,需要进行大量的实验来优化反应器的结构和水力特性,降低能耗,进一步提高MBBR的经济效益。  

(2)反应器的流出物通常配有栅板或栅板,以避免填料损失,但很容易造成堵塞。  在实际工程中,可设置可移动的格栅板进行定期手动清洁,还可设置空气反吹装置以防止堵塞。  

ii。MBBR填料的鉴别指数

1,生物膜的粘附性

生物膜的粘附性-评价填料质量的重要指标*生物粘附性=受保护的表面积(与填料的设计和操作状态结构有关)×单位表面积的生物粘附性(与填料的性能有关)

2,填料性能

填料性能-评价填料生物粘附性的重要指标

(1)填料表面性能

1。表面结构:一般认为表面粗糙度大,成膜速度快  

2。表面电位:一般微生物带负电荷,填料表面带正电荷,适合微生物生长。  

3。亲水性:微生物是亲水性颗粒,填料是亲水性的,适合微生物生长。  

(2)液压

1。孔隙率:填料占据的体积,高孔隙率  

2。形状和尺寸:影响水流和气流的流动模式  [/小时/] (3)流化性能:与填料密度有关  填料的密度应在0.97-1.03之间,流化可通过少量曝气或搅拌来实现。  

3。生物膜形成成熟度的鉴定

视觉判断:

生物膜均匀分布在载体表面。生物膜离载体表面越近,密度越大,生物膜越松散。同时,载体的颜色变暗,这表明载体的生物膜形成已经进入成熟阶段。  

显微镜检查判断:

生物膜结构致密,微生物种类多样,无柄纤毛虫、钟形虫、累枝虫等数量最多,少量轮虫和游动纤毛虫的出现标志着生物膜的成熟。  

二。MBBR·[/MBBR生物填料的研究现状是在20世纪90年代中期发展和应用的。它兼有传统流化床和生物接触氧化的优点,是一种新型高效的污水处理方法。  到目前为止,MBBR已被国外应用于生活和工业废水处理的小规模、中试和生产性实验研究,并取得了良好的效果。  其中,美国的卡托工艺和德国的林泊工艺是目前比较成熟的两种多孔悬浮载体系统。  将聚氨酯泡沫块添加到完全混合反应器中进行微生物附着和生长,处理城市生活污水,并对其BOD去除和硝化作用进行了研究。  

结果表明,硝化细菌优先附着并生长在载体上,硝化活性达到0.33 mgn/h,载体体积为8cm3/ block。生化需氧量可在4小时内完全去除,硝化作用可在10小时内完成  在过去的10年里,挪威发展了移动床生物膜技术。目前,基于该技术的100多家污水处理厂已在17个国家投入使用或正在建设中。它们主要用于去除城市废水或工业废水中的有机物和氨氮。  

新型微生物载体的研发是移动生物膜法处理废水的关键技术之一。其性能直接影响废水的处理效果和投资成本。  科研人员以填料的改进为突破口,不断推动移动生物膜工艺的发展。  目前,悬浮填料大多由聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫等制成。比重接近水的比重。生物膜生长后,在正常曝气强度下,很容易流化并转动整个池。  悬浮填料通常为球形、圆柱形或颗粒状。人们普遍认为球形填料具有良好的水力特性,是一种理想的形状。  然而,由于生产技术的限制,有时很难将材料制成球体。然而,当其纵横比为1时,圆柱形填料接近球形,因此悬浮填料通常为圆柱形。  此外,填充在生物膜反应器中的填料的比表面积大多在100至500 m2/m3之间  聚乙烯悬浮填料分为两种类型:一种是比表面积为335m2/m3的φ10×7(mm),另一种是比表面积为235m2/m3的φ15×15(mm);悬浮球填料由聚丙烯制成,密度为0.94克/立方厘米,呈波纹圆柱形,尺寸为φ 15-20(毫米)× 20-30(毫米)  

近年来,我国许多学者也对MBBR过程进行了研究,但大多仍处于实验研究阶段。  关键技术在于悬浮填料的研究。例如,同济大学的专利产品为φ50×50(mm)圆柱形悬浮球填料,比表面积为278m2/m3,材料为改性聚乙烯。李冯报道的悬浮填料由聚丙烯塑料制成,为φ50×50(mm)的圆柱形,比表面积为350m2/m3  总的来说,我国使用的载体外形尺寸比国外大,主要受整个工艺和出水网格的限制。  

总体而言,我国对悬浮填料的研究刚刚起步,新型悬浮填料在我国污水处理工程中的应用具有广阔的发展空间。  目前,国内常用的填料有蜂窝填料、软填料、半软填料和复合填料等固定填料,但这些填料经常遇到堵塞、结块、空气和水分布不均匀等问题,影响生物处理效果。  此外,上述填料必须安装在辅助支架上,给填料的安装和更换带来诸多不便,相对增加了项目投资和运行管理成本。  

从经济、实用、高效的角度出发,新型高性能填料应具有价格低廉、使用寿命长、易挂膜等特点。在材料方面。在结构上,设计的比表面积应尽可能大,一些功能区可以适应不同要求的厌氧和好氧微生物的生长,同时也考虑了易脱膜的特点。  同时,应尽可能降低悬浮填料的成本,充分发挥其优势,使悬浮填料在污水处理中得到更广泛的应用。