水车驱动好氧生物转盘附载填料挂膜的特性及处理效果

以“缺氧调节-好氧-经济型人工湿地”生物生态组合工艺中好氧单元技术———水车驱动好氧生物转盘为研究对象,选择毛毡、碳毡、无纺布3种挂膜填料,对比其污染物去除性能和微生物富集特性,从而确定最适填料。结果表明,无纺布填料生物转盘硝化效果和生物亲和性优于其余两种填料,对CODCr、氨氮的平均去除率分别为84.3%和80.5%。附载无纺布填料后,转盘驱动效果有所下降,但复氧效能大幅度提升,挂膜稳定阶段两级生物转盘的CODCr、氨氮平均去除率分别为86.76%±0.85%和92.15%±1.49%。

水车驱动式生物转盘氧传质模型的构建

水车驱动式生物转盘将生物转盘与跌水充氧相结合,实现高效充氧。经理论分析与试验校核,为水车生物转盘建立氧传质模型。将水车生物转盘充氧过程简化为跌水过程充氧和盘片转动充氧两部分,对两部分分别建立模型。跌水过程以双膜理论为基础,从物料平衡角度建立氧传质模型。盘片转动过程以体积修正系数为基础,对Kim&Molof模型进行修正,建立充氧模型。二者结合,经理论推导与试验校正得出最终的水车生物转盘充氧模型。模型结果显示,水车生物转盘充氧能力与初始溶解氧浓度、跌水高度、盘片转速、装置尺寸及温度有关。此模型的建立为其他改进型生物转盘的氧传质模型的建立提供了有效依据和参考。

折流板水车驱动生物转盘水力流态及启动挂膜试验

针对水车驱动生物转盘(wdRBC)存在的短流问题,提出了在接触槽内增设折流板的措施加以改进,运用示踪剂NaCl脉冲响应试验,研究改进前后反应器水力特性,并采用快速排泥法启动折流板水车驱动生物转盘(wdbRBC)。结果表明:在同一水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)下,改进后的反应器死区率降低,由35.29%、28.83%下降到3.10%、8.19%,水力流态明显改善,N值由2.03、2.78提高到7.77、5.78,Pe值由2.64、4.27增大到14.47、10.45;在不同HRT下,wdbRBC的停留时间分布(RTD)曲线相似,随着HRT的增大,N值和Pe值略有减小,死区率略有上升;此外,wdbRBC历时10 d即实现了反应器的稳定运行,最终出水CODCr<15 mg/L,氨氮<5 mg/L,COD和氨氮平均去除率均在90%左右,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。