磁性载体MBBR系统对纳米ZnO颗粒的胁迫响应

为探究磁性载体移动床生物膜反应器(MBBR)系统对不同浓度纳米ZnO胁迫的响应,构建2组MBBR开展纳米ZnO胁迫实验,通过对比普通与磁性载体MBBR中COD、NH_(4)^(+)-N去除性能、生物膜形貌、微生物群落及功能基因,分析磁性载体对纳米ZnO胁迫下MBBR中污染物去除性能及微生物的影响.结果表明:低浓度(5,10mg/L)纳米ZnO对COD、NH_(4)^(+)-N去除无显著影响;高浓度(30,50mg/L)纳米ZnO胁迫后,磁性载体MBBR的NH_(4)^(+)-N去除率分别降低10.57%和12.91%,低于普通载体的14.48%和16.94%.相比于NH_(4)^(+)-N,纳米ZnO胁迫对COD去除影响较小.此外,高浓度(30,50mg/L)纳米ZnO胁迫导致更多纳米ZnO颗粒团聚并吸附于磁性载体生物膜表面,继而改变了生物膜群落结构.在10mg/L的纳米ZnO胁迫下,磁性与普通载体生物膜中微单胞菌属(Micropruina)的相对丰度均有所提高,对该菌属生长起到促进作用.50mg/L纳米ZnO对Micropruina的生长产生明显的抑制,普通及磁性载体生物膜中其相对丰度分别降至0.20%和1.28%.KEGG代谢通路预测表明,高浓度的纳米ZnO改善了细胞膜转运蛋白和细胞活性等功能,降低了碳水化合物代谢、氨基酸代谢、能量代谢、辅助因子和维生素代谢、异种生物降解与代谢的功能.在纳米ZnO胁迫下,磁性载体较普通载体表现出更好的污染物去除性能,削弱了纳米ZnO对微生物的胁迫效应.

纯膜MBBR+磁混凝沉淀工艺在广东省某城市污水厂提标改造中的应用

广东省某城市污水处理厂于2003年建成并投入运营,该污水处理厂原工艺为“厌氧UASB+高负荷生物滤池+固体接触池+生物絮凝沉淀池”,随着污水排放标准的不断提升,该污水处理厂提标改造工作迫在眉睫。经过对多种工艺综合比选,确定将原工艺提标改造为“纯膜MBBR+磁混凝沉淀”,对提标改造工程开展工程设计,剖析提标改造后污水处理厂的运行效果。结果表明:以“纯膜MBBR+磁混凝沉淀”为主体的提标改造工艺优势显著,可节省面积约为2600 m^(2),提标改造后污水处理厂能够连续稳定运行,出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准和《水污染物排放限值》(DB 44/26—2001)第二时段一级标准的较严值。

MBBR耦合多段AO工艺在大型市政污水处理厂的运行初探和实践成效

新建城市污水处理厂或提标改造老旧污水处理厂普遍存在出水水质差、污染物负荷与占地面积等不可调和的矛盾,基于纵向扩大池容会增加建设成本、高负荷运行具有超标风险,因此,急需一种污泥/容积负荷高、运行稳定、操作简单的污水处理新技术。对此,某大型市政污水处理厂利用移动床生物膜反应器(MBBR)泥膜共混技术提高生化池有效污泥浓度、实现功能微生物的强化和富集,耦合多段AO工艺,经历雨/旱、夏/冬季,已稳定运行227 d,当进水COD_(Cr)、氨氮、TN质量浓度分别为277.97、34.92、45.95 mg/L,对应出水质量浓度分别降低至12.68、0.33、7.55 mg/L,MBBR挂膜前后的氨氮污泥负荷为0.011、0.015 g氨氮/(g MLSS·d)、TN污泥负荷为0.014、0.020 g TN/(g MLSS·d)。系统稳定运行期间,好氧Ⅰ段氨氮硝化速率为7.27 mg/(L·h)、缺氧Ⅰ段NO-3-N还原速率为3.48 mg/(L·h)。结果表明,通过负载微生物和游离污泥的交互作用,寻求复杂微生物群落功能的强化和调控,可以设计出更加合理、高效的污水处理新工艺。

基于ABR-MBBR一体化装置处理村镇污水的试验

随着我国村镇污水处理规模的快速发展,众多村镇污水处理技术应运而生,文章创新设计采用了厌氧折流板反应器(ABR)-二级移动床生物膜反应器(MBBR)-纤维束膜处理工艺的一体化村镇污水装置,该装置主要由ABR池、二级MBBR池、竖流式沉淀池和纤维竖膜池组成。试验以上海某城镇污水处理厂进水模拟村镇污水进水,通过对其进行挂膜、驯化阶段研究,探究了该装置的处理效果。结果表明,该装置对进水水质波动具有一定的耐冲击负荷,通过对MBBR池间接性曝气等工艺调整,可实现较好的脱氮除磷效果。通过为期一个多月的启动试运行,该设备对COD_(Cr)、氨氮、TN、TP、SS指标的去除率分别稳定在86%、86%、46%、53%、85%以上,出水水质符合上海市地方标准《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB 31/T 1163—2019)中的一级B标准,对我国村镇污水处理技术的选择具有一定的借鉴意义。

低温下A/MBBR反应器快速启动的工艺参数

为了探究厌氧移动床生物膜反应器(A/MBBR)低温下影响工艺启动的因素,得到最佳的启动工况,在选用K3填料作为反应器填料和自然挂膜启动的基础上,建立了试验平台.在8~12℃的水温和不同工况水平的填充率、回流比和水力停留时间下,通过研究反应器在挂膜启动时期对污水中化学需氧量、NH 3-H和总磷的处理效果,得到了启动时期反应器在不同工况水平下的运行效果;通过研究反应器内填料上固体生物膜的质量变化,得到不同工况水平下生物膜增长速率;通过研究生物膜的产气速率,得到了不同工况水平下反应器生物膜总比呼吸速率和内源比呼吸速率.通过比较反应器运行效果和填料上生物膜的活性及呼吸速率,得到了A/MBBR反应器在8~12℃下自然挂膜启动的最佳工艺参数:填充率为40%、回流比为20%、水力停留时间为8 h时,该工况下能够兼顾污染物去除率、生物膜生长速率和生物膜活性,是最佳的启动条件,预计可缩短23%的启动时间.

大型水质净化厂纯膜MBBR工艺条件优化及运行分析

广东某大型水质净化厂将原平流沉淀池末端改造为纯膜MBBR工艺段,以提高系统对微污染河道水中氨氮的去除效果。改造后稳定运行期间,厂区出水COD_(Mn)、BOD_(5)、氨氮、TP和SS的平均质量浓度分别为19、2.7、0.47、0.10 mg/L和8 mg/L,平均去除率分别为24.11%、35.03%、85.17%、56.30%和57.15%,满足《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类水质标准。通过中试探究了水温、气水比、水力停留时间及填料填充率各运行条件对纯膜MBBR工艺硝化性能的影响。结果表明,最佳运行条件:水温为25℃、气水比为1.50∶1、水力停留时间为54 min、悬浮填料填充率为40%。优化条件下,氨氮平均去除率可达97.79%。文章对纯膜MBBR生物池的调试及运行经验进行了总结,可为类似工程提供借鉴和参考。

贵州高原某市政污水处理厂MBBR提标改造效果分析

贵州高原某污水处理项目采用MBBR工艺对生物池进行了原池改造,将出水标准由GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B提高至一级A标准,最大程度上利用了原有生物池,节省占地。改造后,系统对各类污染物表现出了良好的去除效果,出水稳定达到设计要求。高通量测序显示,悬浮载体生物膜的微生物丰富度和多样性均高于活性污泥,为提高系统性能奠定了微生物学基础;悬浮载体生物膜上硝化菌属的相对丰度远高于活性污泥,强化了系统的硝化性能。本项目的直接运行成本为0.198元/m^(3),可为我国西南地区同类项目提供参考借鉴。

MBBR载体填充率对水体修复效果的影响及底物降解动力学研究

为了探讨MBBR中载体填充率对水体修复效果的影响,以城市黑臭水体为研究对象,考察载体填充率与有机物、氨氮、浊度、透明度修复效果响应关系,并建立MBBR系统底物降解动力学模型。结果表明:系统最佳填充率为15%,此时反应器对COD、NH_(3)-N、浊度的最大去除率分别为78.51%、87.80%、96.54%,透明度从4.10 cm提高到33.00 cm,能保持载体流化状态下实现高效稳定的污染物去除效果,并得出在最佳填充率15%时的有机物、氨氮降解动力学常数。

AO-MBBR-MBR工艺在造纸废水深度处理中的中试应用

针对目前造纸行业废水生化处理工艺运行效果差、不稳定的问题,采用处理工艺为AO-MBBR-MBR的中试设备处理造纸废水,研究中试设备处理造纸废水过程中的污泥量变化、COD_(Cr)和TN去除效果。结果表明:M BBR填料为微生物提供良好的聚集场所,有利于形成体积较大的菌胶团,提高了好氧区污泥浓度。系统运行稳定后,COD_(Cr)及TN的去除率均在90%以上,出水CODCr和TN满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的Ⅳ标准。

微电解-芬顿-水解酸化-MBBR组合工艺在溴阻燃剂废水处理中的应用

溴阻燃剂废水具有难降解有机物含量高、废水毒性大、COD_(Cr)浓度高、B/C低、可生化性差的特点,处理难度大,采用微电解-芬顿-水解酸化-MBBR组合工艺对山东某化工有限公司污水处理站进行改造,代替原有的活性污泥工艺,系统运行结果表明:经组合工艺处理后溴阻燃剂废水的COD_(Cr)质量浓度由7 500 mg/L降到800 mg/L,COD_(Cr)去除率接近90%,去除效果明显,并且系统能够长时间连续稳定运行,说明该组合工艺在溴阻燃剂废水处理中具有一定的推广应用价值。

生活污水MBBR+湿地组合技术的处理系统研究

为进一步探究生活污水的高效处理方法,文章结合实际案例,建立了基于移动床生物膜反应器(MBBR)和人工湿地组合技术的污水处理系统,并对系统主要参数进行选型设计。从该系统的实际测试结果来看,其对污水处理工作具有较强的适应性,且能够发挥系统的性能优势,具有一定的现实应用价值。

电解-MBBR一体化反应器处理农村分散式点源污水

针对农村分散点源生活污水覆盖面广、分散性强、水质水量不均衡、收集处理率低等特点,通过电解-MBBR一体化反应器处理实际村镇分散生活污水。分阶段调整运行条件,重点检测工艺对COD、氨氮、TP的去除效果并分析原因,验证一体化反应器运行效果。结果表明:对COD、氨氮和TP的去除率分别为91.74%、98.32%、90.80%,出水水质达到《城镇污水治理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准,为村镇分散点源污水治理提供参考。

MBBR用于某CAST工艺污水处理厂提标改造的效能及碳排放分析

通过对比分析浙江省某污水处理厂提标改造前后的运行数据,研究移动床生物膜反应器(MBBR)工艺镶嵌循环式活性污泥工艺(CAST)对系统污染物去除效果以及电耗、药耗、物耗对碳排放量的影响。结果表明:MBBR工艺强化了系统的生物脱氮除磷效果,提高了系统的抗冲击负荷能力。改造后污水处理厂出水COD与NH_(3)-N、TN、TP浓度的全年平均值分别为13.7、0.2、4.3、0.05 mg/L,均能稳定达到浙江省地方标准DB 33/2169—2018《城镇污水处理厂主要水污染物排放标准》要求。改造后污水处理厂内部电耗分布无明显变化,吨水电耗增加19%,而全年消耗的外加碳源、混凝剂、消毒剂均不同程度下降,吨水药剂总用量减少44%。改造后污水处理厂碳排放量由1.04 kg/m^(3)降至0.79 kg/m^(3),处理过程产生的CH_(4)和物耗对污水处理厂整体碳排放的贡献较大。

某污水处理厂MSBR工艺升级改造为MBBR工艺的工程应用

某污水处理厂原有主体工艺为改良式序列间歇反应器(MSBR),处理规模为20万m^(3)/d。由于水量增加、水质波动与冬季低温的影响,无法满足新排放标准的要求,需要进行升级改造。该工程实例根据计算确定填料体积以及好氧池、厌氧池容积,在污水处理厂原址基础上对MSBR池体构造进行重新布置,并配合设备的改造。将MSBR工艺改造为移动床生物膜反应器(MBBR)工艺,使出水氨氮、TN质量浓度由原来满足限值5(8)、15 mg/L升级到满足限值1.5(3)、10 mg/L。MBBR工艺在生物池内增加了大量填料,微生物浓度高、脱氮效果好,在无法增加占地的污水处理厂的升级改造中具有明显的优势。

MBBR+曝气生物滤池工艺在北方地区污水处理厂提标改造中的应用

北方某城市污水处理厂为响应该市环保部门提高污水回用率要求,针对水厂脱氮除磷效果差、出水SS不稳定等问题进行提标改造工程,处理工艺在一期AAO生化反应池基础上新增了移动床生物膜反应器(MBBR)工艺,并新建曝气生物滤池+超滤+臭氧接触池的深度处理单元强化处理。提标改造后出水中COD_(Cr)、BOD5、SS、氨氮、TN、TP的平均质量浓度分别为(22.73±6.61)、(3.84±0.46)、(3.45±2.55)、(1.24±0.94)、(10.01±2.59)mg/L和(0.31±0.14)mg/L,满足《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T 18921—2019)中观赏性景观环境用水(河道类)的水质标准。提标改造总投资为23374万元,新增单位水处理成本为1.208元/m^(3),污水处理厂运行稳定,水质明显改善。

臭氧对MBBR硝化效率及副溶血弧菌杀菌效果影响

臭氧作为一种强氧化剂,常用作移动床生物膜反应器(Moving Bed Biofilm Reactor,MBBR)系统的杀菌消毒剂。为了得到臭氧对MBBR处理水质的影响与对副溶血弧菌的杀菌效果,用10 L反应器,在60%填充率下,研究不同质量浓度臭氧(0、1、2、4、6 mg/L)对系统硝化能力与对副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)的杀灭效果。结果显示:与对照组相比,2 mg/L臭氧对滤料细胞死亡率影响不显著(P=0.49);总氨氮(TAN)去除率分别为55.11%±5.32%、57.89%±9.01%、49.2%±5.99%、33.07%±2.68%、34.22%±8.89%;当臭氧通入量在4 mg/L及以上时,TAN去除率显著低于其余组(P<0.05);臭氧剂量2 mg/L及以上时,TCBS平板上未检测到副溶血弧菌(从108 CFU/mL降低到不能被检测出的水平)。综合考虑臭氧对滤料细胞死亡率、氨氮处理效率以及副溶血弧菌的杀菌率,MBBR池臭氧推荐使用质量浓度为2 mg/L。

西部高原某污水处理厂的MBBR改造效果分析

我国西部高原地区海拔较高、水温较低,是污水处理的一大障碍。西部某污水处理厂中原厂和扩建工程的生化处理工艺均为四级缺氧/好氧(AO)工艺,为了提高出水质量以及水资源的利用率,采用移动床生物膜反应器(MBBR)进行原池改造。改造后,即使在冬季水温低于10℃的情况下,出水CODCr、BOD5、氨氮、TN、SS和TP也能够稳定达到设计标准,证明了MBBR工艺在高原寒冷地区应用的可靠性。硝化小试研究发现,活性污泥对有机物的去除性能高于悬浮载体,而悬浮载体的硝化性能强于活性污泥,可为后续高原地区MBBR工艺的设计提供一定的参考。悬浮载体上硝化菌属(Nitrospirota、Nitrosomonas、Nitrolancea)的相对丰度高于活性污泥,是强化系统硝化性能的微生物学基础,间接证明了MBBR工艺在应对低温废水方面的优势所在。改造后,原厂和扩建工程的直接运行费用为0.471元/m^(3),且运行稳定,为后期西部寒冷地区MBBR的工艺推广提供了借鉴意义。

MBBR和MBR工艺在南方某用地受限污水处理厂扩建及提标改造中的应用

南方某污水处理厂现状规模为1.5万m^(3)/d,本次工程需扩建3万m^(3)/d,同时,出水水质指标提升至《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中V类标准(TN除外)。工程预留用地有限,传统的生物处理工艺很难满足扩建及提标需求,故现状一期工程采用移动床生物膜反应器(MBBR)工艺对生物池进行升级改造,二期新建工程采用AAO生物池+膜生物反应器(MBR)工艺。建设完成后,污水厂总处理规模为4.5万m^(3)/d,出水水质稳定达到并优于《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中V类标准(TN除外)。污水厂吨水占地面积为0.66 m^(2),一期万吨水产泥量为1.09 t,二期万吨水产泥量为0.64 t,吨水电耗为0.43 kW·h。MBR膜池在膜通量为19.84 L/(m^(2)·h)时,运行较稳定,出水优良,该案例可为今后同类型污水处理厂的设计改造提供参考与借鉴。

基于UCT的MBBR工艺提标改造工程效果分析

采用MBBR工艺对广东省某污水厂原UCT工艺进行提标改造。在好氧区投加悬浮载体进行改造后,通过随机取样检测,MBBR填料的挂膜生物量在20.98~27.91 g/m^(2),系统出水COD、BOD5、TN、氨氮、TP、SS均值分别为10.93、2.99、8.70、0.38、0.10、2.45 mg/L,稳定达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)准IV类标准。改造后生化池在不投加外部碳源情况下,氨氮和总氮实际容积负荷分别为0.10 kg/(m^(3)·d)和0.11 kg/(m^(3)·d),去除效率较改造前分别提升25%和50%。

污水处理CAST-MBBR工艺的模型构建与模拟

基于循环式活性污泥工艺(Cyclic Activated Sludge Technology,CAST)和移动床生物膜反应器(Moving-Bed Biofilm Reactor,MBBR),对浙江省某污水处理厂开展CAST-MBBR工艺的建模和模拟研究.针对工艺机制,将半经验生物膜模型嵌入活性污泥1号模型,描述CASTMBBR除碳脱氮的生化过程,再与描述颗粒沉降过程的双指数模型复合,形成完整的CASTMBBR工艺模型,并建立进水、出水水质与模型组分的转换方法.通过灵敏度分析筛选出对出水指标影响较大的关键性参数并进行调校.利用污水处理厂全年的实测进水、出水数据对校正后的模型验证,结果显示出水指标的模拟值与实测值总体吻合良好,表明该模型方法可有效应用于CAST-MBBR工艺的模拟.