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MBBR工藝處理缺點以及應用展望

添加時間2022-02-11??錄入:adminfabu??來源:未知

MBBR在國內推廣10余年,取得了一定的成績,但仍存在一些問題需進一步研究。

懸浮載體流化仍是定性概念,缺乏定量參數。流化均勻性只能通過肉眼識別,這為MBBR納入自控體系增大了難度;學者們通過采用曝氣強度、氣水比、最低流化曝氣量、完全流化曝氣量等概念予以解釋流化,但均難以廣泛適用;

懸浮載體流化,對于好氧區,屬于氣、液、固(載體)、固(污泥)多相流,水力模擬難度大,缺乏水力模型的建立;

泥膜復合工藝中泥膜的動態關系需要進一步理解,對于不同情況下匹配最優控制方案,實現水質穩定基礎上的節能降耗;

部分污水廠預處理設施不完善,纖維毛屑、砂石均對懸浮填料攔截篩網構成威脅,雖然MBBR系統設計時充分考慮了這些,并通過水力學條件優化防止篩網堵塞或破損,但任何措施均在給定條件下方能實現,一旦進水大范圍超過設計預期,可能造成篩網磨損加劇呈幾何級數增長,造成篩網壽命不如預期,對進水充分調研,以及對篩網材質進行進一步研究,選用耐用材料或合理壁厚,是工程中需要注意的問題;

MBBR是涉及到水力學、微生物學、材料學的交叉學科,水力學的流化控制、微生物學的菌落特征、材料學的載體材質均需要進一步研究;懸浮載體生物膜的認識,從宏觀的生物膜厚度、生物量,到微觀的微生物菌落、掛膜機理,都有待進一步挖掘,對工藝本質的認知需進一步深化。

但MBBR這種微生物選擇性以及工藝鑲嵌的特點,讓MBBR可作為新技術的載體和工程化平臺,具有廣闊的應用前景。污水廠經過提標改造后,下一個目標及提效,具體內容就是節能和降耗,而具備節能降耗的典型工藝,如SND、DPB[51]、ANAMMOX等,懸浮載體均可作為相關微生物的加載平臺。SND已在優化運行中得以穩定的控制和實現。DPB實現途徑,不論是A2/N還是UCT,MBBR均可作為硝化菌群載體,釋放污泥齡,為DPB的實現創造條件;青島某污水廠,缺氧區TP去除率超過80%,進水TP在6-8mg/L時,厭氧區TP濃度達到了15mg/L左右,缺氧區出水TP濃度<1.0mg>90%。ANAMMOX或CANON等自養脫氮工藝核心即為自養菌,自養菌比生長速率低、易于流失等特點,需要菌種固定化技術予以規避其缺點,實現工程化應用,國內多個成功啟動的自養脫氮工藝均采用MBBR形式;研究表明,中試反應器采用MBBR實現TN去除負荷超過1.2kgN/m3/d;另有研究,采用青島某污水廠消化液進行CANON工藝中試啟動,有效池容為20m3,采用純膜MBBR工藝,系統TN去除負荷超過1.25kgN/m3/d,已穩定運行超過500d。但不論是SND還是CANON,均利用了生物膜分層分布的特點,富集不同生化特性微生物群體,對于生物膜厚度、水力剪切強度、DO水平控制均較為關鍵,是能否成功的核心因素。

另外,MBR的大量應用中,膜污染和堵塞是核心問題,最重要原因在于MBR旨在富集更高污泥濃度提高處理效果,而較高污泥濃度恰恰是膜污染的直接致因。有學者采用MBBR-MBR工藝,利用MBBR提高處理效率,降低反應器內污泥濃度,延緩膜的污染,獲得了良好效果。

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