CN105565480A - 一种移动床生物膜反应器中载体填料的挂膜方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移动床生物膜反应器中载体填料的挂膜方法,它包括如下步骤:(1)向装有载体填料的移动床生物膜反应器中加入活性污泥和离交废水,然后进行连续曝气处理1-2天;(2)对移动床生物膜反应器同时进行排水和补充离交废水,进行动态培养,并回流活性污泥,维持反应池中的pH在7.0-7.5,在动态培养的同时,保持曝气状态,直到挂膜完成。本发明的挂膜方法挂膜快速,方法简单,易于操作,且具有良好的处理效果,节约驯化时间,具有广泛的实用性,是一种适用于高浓度离交废水的悬浮填料挂膜方法。
Description
技术领域
本发明属于污水处理技术领域,具体是基于高浓度离交废水中移动床生物膜反应器处理系统中悬浮填料的挂膜方法。
背景技术
随着污水生物处理技术的不断发展,生物膜法得到了广泛的应用,其中“移动床生物膜反应器(MBBR)”是生物膜技术中应用最广泛、最高效的处理技术,目前在国内外市政领域和工业领域已有几百项的成功应用实例。
MBBR由生物流化床和淹没式生物滤池发展而来,并集传统的活污泥法和生物膜法的共同优点。它的原理是在曝气池中投加一定比例的、接近水的密度的载体填料,在水流、气流或机械搅拌下,使载体填料在曝气池中呈循环流动状态。在这一过程中,污水中的有机物被填料上的生物膜和反应器中悬浮态微生物所降解。水流、气流或者机械搅拌的作用,可以起到对填料进行反冲洗的效果,不会有堵塞的情况发生。在MBBR中,气、液和生物膜这三相的充分接触混合,能提高生物相和微生物种类,可以加速底物的扩散速度和反应的进程,提高污染物的处理效率。
载体填料对MBBR工艺起着关键影响作用,不仅为微生物生长提供场所,也为有机污染物的降解提供场所,填料的选择影响着微生物的挂膜驯化,微生物的数量和生物降解效果。选择性能优良的填料能够提高传质效率,改善反应器内的水力条件和生物反应条件,增强反应器的处理负荷。
目前生物挂膜的方法主要有“闷曝法”、“循环法”、“自然挂膜法”、“快速挂膜法”等,前两者方法培养的生物膜牢固性不强、易脱落,中间用时加长,往往需要1~2个月的时间,而且此四种方法在挂膜时需要额外添加低浓度的营养物质维持菌的生长和反应池中的pH,挂膜成功后仍需要较长的时间驯化生物膜。因此对于MBBR工艺处理高浓度离交废水来说,研究一种快速有效的挂膜方法具有重大意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提出一种挂膜时间短、生物膜牢固、耐冲击负荷能力强、处理效果好的MBBR载体填料的挂膜方法。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:
一种移动床生物膜反应器中载体填料的挂膜方法,它包括如下步骤:
(1)向装有载体填料的移动床生物膜反应器中加入活性污泥和离交废水,然后进行连续曝气处理1-2天(优选1天);
(2)对移动床生物膜反应器同时进行排水和补充离交废水,进行动态培养,并回流活性污泥,维持反应池中的pH在7.0-7.5,在动态培养的同时,保持曝气状态,直到挂膜完成。
步骤(1)中,所述载体填料为聚乙烯填料,其密度与水非常接近,可以悬浮于水中,填充率可以为20%-60%v/v,优选50%v/v。
步骤(1)中,所述的活性污泥按如下方法制备得到:将离交废水采用活性污泥法处理,再经沉淀分离得到活性污泥。
步骤(1)中,污泥浓度MLSS为3000mg/L-4000mg/L,优选3000mg/L。
步骤(1)中,所述的离交废水,其COD含量为3000mg/L-5000mg/L,TN含量为50mg/L-100mg/L,TP含量为40mg/L-60mg/L。
步骤(2)中,对移动床生物膜反应器同时排水和补充水,使水力停留时间维持在24~48h,优选24h。
步骤(2)中,每天回流污泥(4h左右),使污泥浓度MLSS达到3000-4000mg/L(优选3000mg/L),维持足够的微生物与载体填料和污水中的有机物充分接触。
步骤(2)中,通过控制曝气和适量的添加碱维持反应器中的pH值在7.0-7.5。
步骤(2)中,所述的碱为NaOH。
步骤(2)中,当COD的去除率达到90%,镜检发现生物膜中含有菌胶团和原生动物和后生动物,则挂膜成功。所述的原生动物为钟虫或线虫等。
步骤(2)中,挂膜成功后,逐渐降低活性污泥回流量直至停止回流活性污泥。
步骤(2)中,所述动态培养过程中,换水流量(即排水和补充离交废水的流量)逐渐增大,以给与微生物一定的缓冲期,使微生物逐渐形成较强的耐冲击负荷能力,例如,在整个挂膜期间,可以控制水力停留时间从24h缓慢降低直至10h。
步骤(1)和(2)中的曝气强度以控制MBBR的DO>2mg/L为佳。
本发明结合了活性污泥法和生物膜法的优点,向MBBR池中投加比重与水接近、一定数量的有机高分子填料作为微生物生长的载体,以增加反应器中微生物的数量,增强污水处理能力,同时离交废水生化处理所得的污泥和废水也创造了适应挂膜的环境和加速了目标性微生物的繁殖。水流、气流或机械搅拌下,使载体填料在曝气池中呈循环流动状态,增加了载体填料和污水中的微生物充分接触,形成了良好的动力学环境。当微生物附着在载体填料上后,其密度仍然接近于水的密度,因此在水流、气流或机械搅拌下,载体填料和水呈完全混合状态,有利于生物膜和污水中的有机物充分接触,能提高污水处理的效率,同时在载体填料流动的过程中,对气泡的碰撞和剪切,使气泡更小,有利于氧气的溶解,增加了氧气的利用率,降低了能量的消耗。
有益效果:本发明的挂膜方法挂膜快速,方法简单,易于操作,具有广泛的实用性,是一种适用于高浓度的离交废水的载体填料挂膜方法。
具体实施方式
根据下述实施例,可以更好地理解本发明。然而,本领域的技术人员容易理解,实施例所描述的内容仅用于说明本发明,而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1:
本实施例采用容积为1立方米的MBBR池处理高浓度的离交废水,载体填料采用直径为23mm、高度为10mm、比表面积为500m2/m3、圆柱形的聚乙烯填料,填料填充率为50%v/v。试验环境为常温,离交废水原始pH为6.5-8.0,控制DO>2.0mg/L。其COD含量为3000mg/L-4000mg/L,TN含量为50mg/L-100mg/L,TP含量为40mg/L-60mg/L。
向MBBR池加入一定的活性污泥(将离交废水采用活性污泥法处理,再经沉淀分离得到的活性污泥),使反应池中污泥浓度MLSS为3000mg/L左右,加入高浓度的离交废水,MBBR池进行曝气,使载体填料和水达到完全混合的状态。
曝气1天后,开始同时进行排水和补充离交废水,使水力停留时间(HRT)维持在24左右。同时进行曝气,而且每天回流污泥,使反应池中污泥浓度为3000mg/LMLSS左右,通过控制曝气和适量的添加NaOH维持反应池中的pH在7.0-7.5。
MBBR装置中的填料在3天左右能出现较小的菌落,微生物已经附着在填料上,从第4天开始逐步提高进水流量进行动态培养,同时进行曝气。HRT在4-10d是20h,11-20d是16h,21d后是12h。
上述的曝气强度以控制MBBR的DO>2mg/L为佳。
MBBR装置中的填料在11天左右能出现较大的挂膜量,微生物已经附着在填料上,并形成了较厚的生物膜,膜的表面粗糙,伸展起伏显著,微生物已经填满了填料的空隙,生物量大。镜检发现生物膜中含有大量的菌胶团,钟虫和线虫等原生动物和后生动物,此时认为启动与挂膜过程己完成。这些生物膜结构稳定,能够承受一定的水流冲刷和溶解氧气泡撞击力,不易脱落。培养挂膜期间,COD、NH3-N的去除率一直处于平衡,出水都能保持较低的COD值和氨氮值,即COD<100mg/L、TN<15mg/L。
MBBR装置中的填料在11天左右已经确认挂膜成功,逐步降低回流污泥量。反应池中污泥浓度在11d-13d为2000mg/L,14-16d为1000mg/L,16d后停止回流污泥。
上述MBBR载体填料的挂膜方法可以应用于高浓度的离交废水生化处理中,以加快挂膜速度和提高处理效果。
Claims (10)
1.一种移动床生物膜反应器中载体填料的挂膜方法,其特征在于,它包括如下步骤:
(1)向装有载体填料的移动床生物膜反应器中加入活性污泥和离交废水,然后进行连续曝气处理1-2天;
(2)对移动床生物膜反应器同时进行排水和补充离交废水,进行动态培养,并回流活性污泥,维持反应池中的pH在7.0-7.5,在动态培养的同时,保持曝气状态,直到挂膜完成。
2.根据权利要求1所述的移动床生物膜反应器中载体填料的挂膜方法,其特征在于,步骤(1)中,所述载体填料为聚乙烯填料,填充率可以为20%-60%v/v。
3.根据权利要求1所述的移动床生物膜反应器中载体填料的挂膜方法,其特征在于,步骤(1)中,所述的活性污泥按如下方法制备得到:将离交废水采用活性污泥法处理,再经沉淀分离得到活性污泥。
4.根据权利要求1所述的移动床生物膜反应器中载体填料的挂膜方法,其特征在于,步骤(1)中,污泥浓度MLSS为3000mg/L-4000mg/L。
5.根据权利要求1所述的移动床生物膜反应器中载体填料的挂膜方法,其特征在于,步骤(1)中,所述的离交废水,其COD含量为3000mg/L-5000mg/L,TN含量为50mg/L-100mg/L,TP含量为40mg/L-60mg/L。
6.根据权利要求1所述的移动床生物膜反应器中载体填料的挂膜方法,其特征在于,步骤(2)中,对移动床生物膜反应器同时排水和补充水,使水力停留时间维持在24~48h。
7.根据权利要求1所述的移动床生物膜反应器中载体填料的挂膜方法,其特征在于,步骤(2)中,每天回流污泥,使污泥浓度MLSS达到3000-4000mg/L。
8.根据权利要求1所述的移动床生物膜反应器中载体填料的挂膜方法,其特征在于,步骤(2)中,通过控制曝气和适量的添加碱维持反应器中的pH值在7.0-7.5。
9.根据权利要求8所述的移动床生物膜反应器中载体填料的挂膜方法,其特征在于,步骤(2)中,所述的碱为NaOH。
10.根据权利要求1所述的移动床生物膜反应器中载体填料的挂膜方法,其特征在于,步骤(2)中,当COD的去除率达到90%,镜检发现生物膜中含有菌胶团、原生动物和后生动物时,则挂膜完成。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160511 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |