懸浮填料在污水處理中的研究與應(yīng)用

摘 要：文章總結(jié)了近年來懸浮填料在工程應(yīng)用中的研究進(jìn)展情況，懸浮填料的掛膜情況、污水處理中懸浮填料對(duì)污染物的去除效果及影響因素、脫氮的機(jī)理，以及懸浮填料在污水廠中的升級(jí)改造應(yīng)用情況。文章為懸浮填料在污水處理的工程應(yīng)用提供技術(shù)參考和理論支撐。

關(guān)鍵詞：懸浮填料；活性污泥；污水處理

近年來，以懸浮填料作為微生物載體的反應(yīng)器在污水處理中大量應(yīng)用，相比傳統(tǒng)污水處理工藝，懸浮填料反應(yīng)器更有利于細(xì)菌和微生物的富集，不易發(fā)生污泥膨脹、抗沖擊能力強(qiáng)、沉降性能好、能承受高有機(jī)負(fù)荷，兼具好氧、缺氧和厭氧多種代謝活性特點(diǎn)，提高污水系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。同時(shí)附著微生物的存在，使系統(tǒng)中微生物種類趨于多樣化，增強(qiáng)了對(duì)難降解污染物質(zhì)的去除能力。

文章通過其他學(xué)者的相關(guān)研究成果，總結(jié)近年來懸浮填料在污水處理中的研究情況，探討懸浮填料在污水處理中的影響因素，為懸浮填料在污水處理中的應(yīng)用提供技術(shù)參考。

1 懸浮填料的掛膜研究

王向英通過向A2/O好氧段投加聚丙烯懸浮填料，研究懸浮填料的掛膜啟動(dòng)過程，通過快速排泥法快速掛膜，試驗(yàn)采用人工模擬廢水，懸浮填料填充比為50%，曝氣量為0.55m3/h，好氧段DO為4.0，通過40天的培養(yǎng)，系統(tǒng)對(duì)污水的處理效果逐漸提高，COD、NH3-N的去除率分別達(dá)到73.6%和50%，表明反應(yīng)器的掛膜啟動(dòng)過程完成。

張永祥等通過對(duì)好氧MBBR連續(xù)流與間歇流的掛膜試驗(yàn)的研究，反應(yīng)器的最佳填充率為50%；間歇式進(jìn)水的掛膜方法可以加快好氧移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器的啟動(dòng)，30天后，對(duì)COD去除率能達(dá)到將近60%，氨氮去除率在90%左右，生物膜厚度大多在100-150um，啟動(dòng)時(shí)間明顯少于采用連續(xù)式進(jìn)水的掛膜方法；連續(xù)式進(jìn)水的試驗(yàn)條件下，培養(yǎng)生物膜的最佳水力停留時(shí)間（HRT）為5h。

2 懸浮填料活性污泥法對(duì)污染物的去除效果及影響因素

何國(guó)富等通過向傳統(tǒng)活性污泥法處理工藝中投加懸浮填料，研究考察了低溫、填料投配比和生物膜量等因素對(duì)脫氮效果的影響，在停留時(shí)間為6.2h，添加懸浮填料后，系統(tǒng)對(duì)氨氮及總氮的去除效率明顯增高。

高艷玲等通過對(duì)懸浮填料型活性污泥生物脫氮工藝的研究，試驗(yàn)采用生活污水為進(jìn)水，反應(yīng)器對(duì)COD的總平均去除率達(dá)到86.98%，氨氮平均去除率達(dá)到72.25%，氨氮平均出水濃度為8.15mg/L；總氮的平均去除率達(dá)到48.39%，出水濃度平均為17.63mg/L。整個(gè)系統(tǒng)對(duì)污染物的去除效果較好。

余建恒等通過在MBBR系統(tǒng)中，進(jìn)水采用糞便液態(tài)與生活污水的混合液，脫氮除磷效果及對(duì)有機(jī)物的去除效果均穩(wěn)定而良好，出水氨氮、總氮、總磷和COD去除效果較好，均達(dá)到了國(guó)家一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。

3 懸浮填料同步硝化反硝化的特性研究

張永祥等通過對(duì)采用移動(dòng)床生物膜（MBBR）系統(tǒng)的研究，在污水平均C/N比為3.5的條件下，研究了水力停留時(shí)間（HRT）及曝氣量對(duì)系統(tǒng)同步硝化反硝化過程中氮及有機(jī)物降解的影響，并分析了COD、NH3-N及TN在系統(tǒng)中的沿程變化情況，結(jié)果表明，系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了同步硝化反硝化現(xiàn)象，控制HRT為14h，曝氣量為100L/h，溶解氧在4.5mg/L左右時(shí)，COD、NH3-N和TN的去除率分別達(dá)到83.53%、78、51%和62、89%；隨著HRT的增加，COD、NH3-N和TN的去除率都相應(yīng)提高，且NH3-N和TN去除率增加的幅度更大；隨著曝氣量的減小，COD、NH3-N和TN的去除率相應(yīng)降低，且NH3-N和TN去除率下降得更明顯。

魏海娟采用移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器同步硝化反硝化。不同碳氮、氮同時(shí)硝化反硝化作用的實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明：隨著碳氮、氮的同步硝化和反硝化作用的增加，在好氧條件下，總氮去除率達(dá)到92.9%。但是當(dāng)C/N=12時(shí)，TN去除率提高不明顯；對(duì)氨氮和總氮的去除效果，結(jié)果表明，pH值影響的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，在同步硝化反硝化過程中對(duì)氮的去除效果甚微的堿度和pH值，不需要調(diào)整體系的pH值。在pH值和堿度的變化同步硝化反硝化過程的研究表明，pH值和能表明SND中氮的轉(zhuǎn)化過程。

4 懸浮填料在污水處理廠升級(jí)改造中的應(yīng)用

王翥田等在無錫蘆村污水處理廠升級(jí)改造中，在A2/0工藝好氧段投加懸浮填料，形成MBBR工藝，懸浮填料填充率為50%，改造后系統(tǒng)對(duì)COD的去除率為85%，對(duì)總氮和氨氮的去除效果良好，出水水質(zhì)達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，在低溫條件下，系統(tǒng)仍然顯示了良好的去除污染物的能力。

營(yíng)口市將楊紅懸浮填料應(yīng)用于二級(jí)處理系統(tǒng)改造工程，BOD-SS負(fù)荷0.13kg/kg.d；生化池內(nèi)的生物量為4500～5000mg/L，氣水比為4：1～5：1，污泥齡17d，BOD和COD的去除率在90%以上，出水NH3-N、TP和TP的去除率大于85%，和出水達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，該研究顯示，A/A/MBBR工藝對(duì)現(xiàn)有污水處理廠擴(kuò)建和升級(jí)可以提高曝氣池的生物量，降低污泥的有機(jī)負(fù)荷，提高有機(jī)物和氮磷的去除能力，使污水處理廠的處理能力提高。

5 結(jié)束語

國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)懸浮填料的研究從懸浮填料的掛膜、對(duì)污染物的去除效果、同步硝化反硝化的機(jī)理以及污水處理廠升級(jí)改造中的運(yùn)用等各個(gè)方面，探討了懸浮填料在污水處理中的各個(gè)環(huán)節(jié)，為懸浮填料在污水處理中的應(yīng)用提供技術(shù)參考。懸浮填料可簡(jiǎn)單有效的將活性污泥法跟生物膜法結(jié)合起來，可以對(duì)現(xiàn)有的很多工藝進(jìn)行改良。懸浮填料的深入研究發(fā)展與技術(shù)運(yùn)用對(duì)我國(guó)現(xiàn)有的污水處理廠挖潛改造具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)推動(dòng)我國(guó)污水處理事業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，為我國(guó)水資源的可持續(xù)發(fā)展，創(chuàng)造不容忽視的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

參考文獻(xiàn)

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