移动床生物膜反应器内典型水质因素对氧转移能力的影响

在污水处理节能降耗与“双碳”战略背景下,为进一步实现污水处理环节的提质增效与节能降碳,从提高氧转移能力的角度出发,在移动床生物膜反应器内,开展了水质因素对氧转移能力的影响研究,并从气泡Sauter平均直径、气泡平均上升速度和气含率等方面,定量分析了氧转移能力影响机制。结果表明:当十二烷基硫酸钠(SDS)浓度由0增大至10 mg/L时,不同载体填充率条件下的氧转移能力均降低;但当SDS浓度由12增大为20 mg/L时,氧转移能力逐渐提高;生物膜载体的存在削弱了SDS对氧转移能力的影响。当总溶解性固体(TDS)值由2000增大至12000 mg/L时,提高了氧转移能力;当TDS值大于12000 mg/L后,氧转移能力趋于不变。随着pH值增大,提高了氧转移能力。在实际污水处理过程中,根据不同水质条件下的氧转移能力变化,通过调节曝气强度等方式,可降低污水处理环节的能耗与成本。

厌氧-缺氧生物膜反应器/脉冲生物滤池/多孔介质生态滤床工艺处理校园生活污水探究

农村污水治理是改善人居环境、实施乡村振兴战略的重点工作,乡镇中学污水治理是农村污水治理的重要环节。针对乡镇中学生活污水排放的特点,从降低能耗、操作的复杂性、维修养护的繁琐性、符合生态文明及生态宜居大背景的要求出发,优化组合形成“厌氧-缺氧生物膜反应器-脉冲生物滤池-多孔介质生态滤床”生活污水处理工艺,并应用于安徽省寿县堰口镇某中学生活污水处理工程。该工程对小水量分散式校园污水治理与循环利用具有示范作用。

单级固定床生物膜反应器主流厌氧氨氧化快速启动性能

主流厌氧氨氧化(Anammox)是城市污水脱氮的热点和难点问题。本研究采用单级固定床生物膜反应器(SFBR)处理模拟城市污水,通过间歇运行切换和微氧(DO:0.4~0.7mg/L)控制,65天后成功启动Anammox。系统对氨氮和总氮去除率分别达98.8%和92.6%。此时生物膜结构致密,呈现红色。微生物活性测试发现,厌氧氨氧化菌活性在所有功能菌活性中最高。高通量测序证实厌氧氨氧化菌(Candidatus Brocadia)、短程反硝化菌(Thauera)和硝化菌(Nitrospira)共存,而未检测到氨氧化菌。amoA功能基因扩增子测序进一步分析表明,Nitrospira实际为全程氨氧化菌(Comammox)。因此,系统是在具有氧分层的生物膜内通过全程硝化/短程反硝化/厌氧氨氧化途径耦合实现城市污水脱氮。研究结果为主流Anammox快速实现提供了一种新的工艺思路。

人工海水条件下移动床生物膜反应器快速挂膜启动试验

海水循环水产养殖系统中,生物膜反应器的挂膜时间通常较长。为实现人工海水条件下移动床生物膜反应器(moving-bed biofilm reactor,MBBR)滤片的快速挂膜,通过搅拌滤片,采用低成本的海水配方、专用营养液以及选择多样化的菌种等方法和措施进行了试验,并建立了以氨氮、亚硝酸盐氮水平、滤片颜色和孔隙生成物为指标的评估体系。试验结果表明,相比于化学营养组的56 d,发酵营养组经过46 d即完成了挂膜。挂膜过程中氨氮质量浓度最高为20.36~25.12 mg/L,亚硝酸盐氮质量浓度最高为45.28~53.20 mg/L。

中国城镇供水排水协会关于发布团体标准《城镇污水移动床生物膜反应器处理技术规程》的公告 中水协标字[2024]第6号

现批准《城镇污水移动床生物膜反应器处理技术规程》为团体标准,编号T/CUWA50057-2024,自2024年6月1日起实施。本标准由中国城镇供水排水协会组织中国计划出版社出版发行。

聚乙烯填料序批式移动床生物膜反应器工艺处理低温市政污水效能研究

针对北方地区冬季低温脱氮效率低的问题,采用序批式移动床生物膜反应器(SBMBBR)对低温市政污水进行处理,并对不同规格的聚乙烯填料进行比较分析。结果表明,在水温9~12℃、pH 7~8、水力停留时间(HRT)48 h的条件下,SBMBBR在64 d启动成功,白色、黑色两种聚乙烯填料在运行7 d后有显著的生物膜,运行31 d后投加白色聚乙烯填料的反应器中化学需氧量(COD)、氨氮、总磷(TP)的去除率分别为83.6%、74.4%、60.8%,所以白色聚乙烯为最佳填料。优化参数后,确定反应器最佳缺氧时间为3 h,好氧时间为7 h;好氧段溶解氧(DO)保持在>6.0~7.5 mg/L,无填料反应器中HRT为82 h时最佳,而投加黑色聚乙烯填料的反应器和投加白色聚乙烯填料的反应器中HRT为42 h时最佳。

缺氧-好氧移动床生物膜反应器处理低温生活污水效能

为解决冬季冰封期城市污水处理厂出水水质难于达标的问题,基于移动床生物膜反应器(MBBR)处理效率高及抗负荷能力强等特征,采用缺氧-好氧移动床生物膜反应器处理低温生活污水,重点考察了其对低温生活污水的处理效能及其影响因素.结果表明:在8℃的低温,好氧MBBR内悬浮型填料填充比为40%,水力停留时间为(HRT)6h,ρ(DO)为7～8mg/L的条件下,该工艺对CODCr和NH4+-N的去除效果最佳,二者的去除率分别达到88.70%和65.72%;当缺氧MBBR内悬浮型填料填充比为50%,内循环回流比为200%时,TN的去除率可达65.65%,此时,整体反应器对CODCr和NH4+-N的去除率分别为90.70%和71.65%.结果还表明,由常温转为低温环境后,缺氧-好氧MBBR的处理效率有所下降,但通过调整反应器内填料的填充比,ρ(DO)和HRT等参数,可保证对CODCr和NH4+-N的去除仍具有较好的效果.

厌氧-好氧移动床生物膜反应器串联处理垃圾渗滤液

采用厌氧-好氧移动床生物膜反应器串联处理城市垃圾渗滤液．探讨了各种操作条件对垃圾渗滤液生物降解效率的影响，并对其影响机理作了分析．结果表明，水力停留时间和有机容积负荷对系统的处理效率影响较大，当系统进水的COD容积负荷在4．01～7．87kg／（m3·d）范围内，系统COD平均总去除率为94．2％，其中厌氧反应器对COD的去除率占总去除率的87．95％～92．76％；当系统进水的容积负荷高达10．23～16．14kg／（m^3·d）时，系统总COD平均去除率仍高达92．64％，其中厌氧反应器对COD的去除率占总去除率的79．05％～86．56％．当好氧段HRT大于1．25d，系统对氨氮的总去除率始终在97％以上．当HRT=0．75d时，系统对氨氮的总去除率仅在20％左右．该系统具有很强的抗冲击负荷能力，即使在24h内受到超过正常运行负荷4倍的冲击时，系统经过约3d可恢复正常．

好氧移动床生物膜反应器挂膜启动过程

采用移动床生物膜反应器处理生活污水,考察了接种污泥质量浓度对挂膜启动过程的影响,同时对启动过程中微生物相的变化、悬浮污泥的影响进行了初步分析.结果表明:在不添加接种污泥的条件下,反应器能够在两周内完成挂膜启动,载体上附着微生物生长稳定时挥发性悬浮污泥(VSS)质量浓度达1.2 g/L;载体上微生物的附着生长主要可分为3个阶段:适应期、增长期以及稳定期,不同阶段微生物相的种群分布不同,各有其特征微生物存在;反应器在挂膜启动过程中,接种所需的临界活性污泥质量浓度在0.1 g/L以下.

厌氧/特异性移动床生物膜反应器处理焦化废水

采用厌氧/特异性移动床生物膜反应器(AMBBR/SMBBR)工艺对焦化废水进行生物降解,在单因素实验基础上,通过基于Box-Behnken设计的响应面法对SMBBR实验参数进行优化,并采用气相色谱-质谱(GC/MS)检测各单元废水中有机组分变化,探究有机污染物降解机理。结果表明,工艺运行参数在DO的质量浓度为5 mg/L、pH为8、HRT为5 d时处理效能最高,COD去除率达84.51%。系统中污染物降解过程服从一级反应动力学关系,污染物降解效率明显优于传统活性污泥法。AMBBR可通过厌氧消化有效降解酚类、喹啉和吲哚等有机物;SMBBR中好氧曝气能够进一步降解2,2,4,4,6,8,8-七甲基壬烷、丁酸乙酯、苯甲酸乙酯和苯酚等有机污染物。A/SMBBR组合工艺为焦化废水的高效处理提供了新方案。

厌氧生物滤池-移动床生物膜反应器组合工艺处理丁腈橡胶废水

采用厌氧生物滤池-特异性移动床生物膜反应器(SMBBR)/厌氧移动床生物膜反应器/SMBBR组合工艺处理丁腈橡胶废水,考察了停留时间(HRT)、溶解氧(DO)质量浓度及进水化学需氧量(COD)对COD去除率的影响。结果表明,当HRT为6~10 d时,出水COD小于500 mg/L,SMBBR中适宜的DO质量浓度为2~4 mg/L,随着进水COD的升高,NBR废水的COD去除率下降。当进水p H值为6.5~8.0、COD为1 500~2 500 mg/L、HRT为10 d,DO为3 mg/L时,出水COD稳定在400 mg/L以下,COD去除率高达83%。

移动床生物膜反应器中两种填料氧传质性能的比较

在移动床生物膜反应器中,填料是废水处理工艺的核心,也是加强传质的基本手段。笔者选用Mutag BiochipTM填料1,WD-F10-4型BioMTM聚乙烯填料2对比研究两种填料的氧传质性能。在相同操作工艺条件下,5%填料1和30%填料2的填充率可保证二者总比表面积相同,COD去除率相当;对比分析移动床生物膜反应器中两种填料在有无附着生物膜体系的氧传质性能受进水COD浓度变化的影响,结果显示,填料1体系的氧传质性能稳定并优于填料2体系。

好氧移动床动态膜生物反应器中填料投加量的影响研究

对好氧移动床动态膜生物反应器中填料投加量对系统的影响进行了研究。首先,将静态培养与动态培养相结合,通过15d的培养,填料表面成功挂膜。然后试验研究了填料投加量对反应器内流化状态、污泥性状、处理效果和膜污泥的影响。结果表明,35%的填料投加量能够较好地满足工艺的需要,在此条件下,系统对COD、氨氮和浊度的去除效果分别为81.59%、75.95和90.78%。

水解酸化-好氧移动床膜生物反应器处理高浓度有机废水的试验研究

好氧移动床膜生物反应器(M-CMCBR)是生物膜法与微滤膜相结合的一种新型反应器。采用水解酸化-好氧移动床膜生物反应器处理高浓度有机废水和含酚废水。试验结果表明:此工艺可以提高难降解有机废水的可生化性,继而得到较好的出水水质。进水CODCr为3000～5000mg/L时,最终膜出水CODCr为30～90mg/L,总去除率为98.5%～99.5%。

厌氧移动床生物膜反应器侧伸式搅拌装置的试验研究

选取三种CBY型桨,对厌氧移动床生物膜反应器中采用的侧伸式搅拌装置进行了深入研究。试验考察了三种桨型的功率准数、时间准数,并通过考察其临界转速的方法探讨其最优桨型、最佳安装角度。CBY-3型桨在同样的填充量下临界功率较另两桨型低,混合时间短,优于CBY-2和CBY-1型桨。在水平偏角α为15～20,°向下偏角β为1～5°时得到搅拌的最低临界转速。为厌氧移动床生物膜反应器搅拌装置的设计提供了参考。

曝气量对移动床生物膜反应器中微生物硝化活性的影响

移动床生物膜反应器(Moving Bed Biofilm Reactor,MBBR)兼具活性污泥和生物膜两者的优点,硝化和反硝化能同步进行。为研究曝气量对MBBR运行效果的影响,分别设置曝气量为0.3 L/min、0.4 L/min和0.5 L/min,培养5 d后测定反应器中NH_(4)^(+)-N、NO_(2)^(-)-N、NO_(3)^(-)-N浓度变化,分析不同曝气量下反应器生物膜中微生物的硝化活性差异。结果表明,在COD浓度为350 mg/L、NH_(4)^(+)-N浓度为45 mg/L时,曝气量为0.4 L/min的微生物硝化活性最佳,结果为以后高效运行MBBR提供依据。

缺氧/三级好氧移动床生物膜反应器对印染废水的脱氮效果研究

采用缺氧/三级好氧移动床生物膜反应器(MBBR)处理印染废水,考察了水力停留时间和混合液回流比对脱氮效果的影响,并对沿程好氧生物膜的硝化菌群落和氮形态变化进行了分析。结果表明,在最佳水力停留时间10h、最适混合液回流比200%的条件下,出水氨氮、总氮浓度均能达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287—2012)中对新建企业的直接排放标准限值要求。在三级MBBR的好氧1区,生物膜上以异养菌为主,主要进行有机物的氧化降解;在好氧2区和好氧3区,氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌增多,硝化作用增强,氨氮主要在这两个阶段得到去除。

好氧移动床动态膜生物反应器处理高氨氮、低碳/氮废水

将好氧移动床工艺与动态膜生物反应相结合,用于处理高氨氮、低碳/氮废水,试验结果表明,反应器具有良好的处理效果,在整个试验期间,出水COD、氨氮和浊度分别在50 mg/L、50 mg/L和8 NTU以下,反应器对COD、氨氮和浊度的平均去除率分别为80%、75%和80%。同时,本次试验还对系统的稳定性进行了研究,结果表明,好氧移动床动态膜生物反应器具有很好的抗流量冲击和有机物浓度冲击的能力;而且低温(10℃左右)和水力停留时间(13～18 h之间波动)对系统的影响不明显。

填料对厌氧移动床生物膜反应器运行效果的影响

通过对装有不同填料的2个厌氧移动床生物膜反应器(R1和R2)的有机负荷、COD去除率、沼气产量及其组成、出水挥发性有机酸(VFA)和出水pH值的对比,得出在填料充填率相同、进水COD和进水pH相似的情况下,填料比表面积是影响厌氧移动床生物膜反应器运行效果的主要因素。R1中填料的比表面积为528 m2/m3,R2中填料比表面积为211 m2/m3。在整个运行阶段,填料比表面较大的R1反应器的运行结果较好。试验结束时,R1与R2的有机负荷比为1.61,而R1与R2填料上的污泥量之比为4.42。

厌氧移动床生物膜反应器侧伸式搅拌装置的试验研究

本文选取三种CBY型桨,对厌氧移动床生物膜反应器中采用的侧伸式搅拌装置进行了深入研究。探讨其最优桨型、安装角度、临界转速及其功率准数,为厌氧移动床生物膜反应器的搅拌装置的设计提供了参考。