目前,國(guó)內(nèi)外已對(duì)MBBR工藝進(jìn)行了多項(xiàng)試驗(yàn)性研究,并在實(shí)際應(yīng)用中取得了較好的效果。由于MBBR可減少現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)的體積,易于在現(xiàn)有污水處理廠基礎(chǔ)上升級(jí),且處理效果好,歐洲、美國(guó)、日本、新西蘭以及我國(guó)均建有MBBR型污水處理廠。
處理高負(fù)荷污水
MBBR工藝在高負(fù)荷條件下性能穩(wěn)定,可多級(jí)聯(lián)用處理污水。如可將3個(gè)MBBR連接使用處理肉類加工廢水,第一個(gè)反應(yīng)器的COD負(fù)荷高達(dá)10kg/m3,HRT約為4h,TC0D去除率為50%-75%{第二個(gè)和第三個(gè)反應(yīng)器的總HRT為4~13h,TCOD去除率為75%、SCOD去除率為70%~88%,有機(jī)物去除率與有機(jī)負(fù)荷呈線性關(guān)系。
季民等采用厭氧復(fù)合床生物膜反應(yīng)器處理高濃度有機(jī)廢水實(shí)驗(yàn),取得了良好效果。在進(jìn)水C0D為5300~20140mg/L、COD容積負(fù)荷為5.38~20.62kg/m3.d、HRT為0.98d的操作條件下,COD去除率>90%。垃圾滲濾液的成分復(fù)雜,有機(jī)物濃度較高,是一種很難處理的廢水,M.X.Loukidou采用MBBR和SBR聯(lián)合工藝對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行了處理,載體使用聚亞胺酯和顆粒活性炭,該工藝對(duì)污染物同時(shí)具有物理、化學(xué)和生物降解作用,可有效去除垃圾滲濾液的有機(jī)物、色度和濁度。
處理低負(fù)荷污水
有些單位將生活污水與沖洗水混合排放,導(dǎo)致生活污水中有機(jī)物濃度較低,不適合普通的活性污泥法處理。張興文等利用MBBR工藝處理中國(guó)石化撫順乙烯有限公司廠區(qū)內(nèi)生活污水及沖洗水的混合排放污水。
具體工藝流程為調(diào)節(jié)池-MBBR-沉淀池-纖維球過濾罐-活性炭過濾罐。進(jìn)水水質(zhì)為COD76mg/L、BOD37mg/L,在水力停留時(shí)間為2.4h、氣水比為4:1的情況下,出水各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)均可達(dá)到國(guó)家環(huán)保冷卻水回用標(biāo)準(zhǔn)要求。
馬建勇等研究了MBBR處理低負(fù)荷生活污水時(shí)啟動(dòng)和運(yùn)行的性能和特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)閉路循環(huán)法比排泥掛膜法啟動(dòng)稍慢,但運(yùn)行初期的處理效果比后者好。同時(shí)還考察了懸浮污泥與填料生物膜之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)懸浮污泥對(duì)填料生物有抑制作用,不利于反應(yīng)器的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)可以查看中國(guó)污水處理工程網(wǎng)更多技術(shù)文檔。
脫氮效果
MBBR中生物膜主要固著在填料上,污泥停留時(shí)間與水力停留時(shí)間無(wú)關(guān),硝化菌、亞硝化菌等生長(zhǎng)世代時(shí)間較長(zhǎng)、比增長(zhǎng)速率很小的微生物都可以在填料上生長(zhǎng),從而增強(qiáng)了脫氮能力。脫氮過程分為硝化和反硝化兩個(gè)階段,分別由硝化菌和反硝化菌完成。MBBR可以實(shí)現(xiàn)硝化菌與反硝化菌在空間上相對(duì)獨(dú)立生長(zhǎng),從而優(yōu)化了兩種菌群的生長(zhǎng)條件。
MBBR用于生物脫氮取得了較好的效果。RustenN在FREVAR廢水處理廠使用KaldneS型KI填料中試進(jìn)行廢水的脫氮處理,進(jìn)水為預(yù)處理過的生活污水,溫度為4.8℃~20℃。結(jié)果表明,10℃時(shí),硝化速率達(dá)190gTNK/m2.d,反應(yīng)器的pH>7。前期脫氮效果主要受水中易降解有機(jī)物濃度和MBBR缺氧區(qū)進(jìn)水中溶解氧濃度的影響。該設(shè)計(jì)將MBBR與前硝化、后脫氮、絮凝劑最后的固體分離系統(tǒng)結(jié)合使用,如進(jìn)水為25mgTN/L,總氮的去除Ng為70%,空床HRT可達(dá)4-5h。
2,3-二甲基苯胺是一種環(huán)狀結(jié)構(gòu)且有毒不易降解的有機(jī)物,在生產(chǎn)染料和甲滅酸工廠排出的廢水中,含有大量該物質(zhì)。邢國(guó)平等采用循環(huán)MBBR對(duì)該廢水進(jìn)行處理,當(dāng)HRT較短時(shí),氨氮的去除率較大,因?yàn)橹饕l(fā)生的是微生物的耗氧,且氨氮的去除率與其容積負(fù)荷成反比。