生物轉盤(pán)處理污水試驗研究

第25卷第3期哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)Vol. 25 No.32009年6月Journal of Harbin University of Commerce (Natural Sciences Edition)Jum. 2009生物轉盤(pán)處理污水試驗研究王春麗,楊偉,毛秋喜,劉威(哈爾濱工程大學(xué)建筑工程學(xué)院,哈爾濱150001)摘要:采用生物轉盤(pán)反應器 為研究對象,對有機物降解和脫氦進(jìn)行試驗研究.試驗結果表明.在進(jìn)水有機物平均盤(pán)片負荷分別為400~800 mg/L條件下進(jìn)行試驗,有機物去除率分別為98.5 % .97. 2%、95.3% .94.2%和92. 1%.在水力負荷分別為78.60.53.30和32.15L( m2 .d)條件下,對有機物的去除率分別為87.68%、86. 35%、89. 2%和94.51 %.由此可見(jiàn),好氧生物轉盤(pán)對有機負荷及水力負荷變化具有良好的適應能力.在CN=5時(shí),總氰去除率達87%以上;而在C/N=1.5時(shí),總氟去除率不到50%.由此可見(jiàn),要實(shí)現良好的脫氦效栗必須控制C/N比,至少3~5. .關(guān)鍵詞:生物轉盤(pán);COD;水力負荷;脫氮中團分類(lèi)號:X703文獻標識碼:A文章編號:1672 -0946(2009)03 -0301 -03Study on wastewater treatment with rotating biological contactorWANG Chun-li, YANG Wei, MAO Qiu-xi,LU Wei(School of Civil Engineering, Harbin Engineering University , Harbin 15000, China)Abstract: In this paper, rotating biological contactor( RBC) batch reactor is conducted toinvestigate removal of carbon and nitrogen from artificial domestic wastewater in an RBC.Experimental results show that the experiments on the condition of serious organic loads 400~ 800 mg/L, the average removal eficiency of COD are 98.5 % ,97.2% ,95.3% ,94.2% and 92.1 %. Under condition of hydraulic loads 78. 60, 53. 30 and 32.15 L( m2●d), the removal eicieney of organic substances in the aerobic RBC are 87. 68% ,86. 35%,89. 2% and 94.51 % separately. So the aerobic RBC can adapt to alteration of organic loadand alteration of hydraulic load. The datum of experiments showed that, on the condition ofC/N=5, the removal eficiency of total nitrogen is upwards of 88%. But on the condition ofC/N=1.5, the removal efficiency of total nitrogen is under 50%。To realize well effect ofdenitrification, the C/N should be controlled at3 ~5.Key words :rolating biological contactor; COD; hydraulic load; nitrogen removal生物轉盤(pán)是生物膜法污水處理工藝中的一種,括COD的去除和脫氮(3-4).本文通過(guò)生物轉盤(pán)有可有效地用于城市污水和多種有機性工業(yè)廢水處機物降解和脫氮的試驗,研究了影響生物轉盤(pán)系統理,在國內外污水處理技術(shù)的研究中受到極大關(guān)的運行因素.注-21.與其他生物處理工藝相同,生物轉盤(pán)的凈1材料與方法化反應包括:有機物的氧化分解、硝化、脫氮等.生物轉盤(pán)不需要曝氣,也無(wú)需污泥回流,節約能源,同1.1 試驗設備與試驗用水時(shí)在較短的接觸時(shí)間就可得到較高的凈化效果,包中國煤化工烯材料,槽長(cháng)YHCNMHG收稿日期:2008 - 10-18.作者簡(jiǎn)介:王春麗(1974-),女,副教授,博士,研究方向:水污染控制.哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)第25卷●302●74 cm,槽寬36 cm,共有36個(gè)盤(pán)片,盤(pán)片直徑為ua COD十去除率1 10032 cm,表面拉毛,轉軸距水面2 cm,盤(pán)片間距為1， 800.t95cm ,盤(pán)片厚1 mm,裝置如圖1所示.600 t400 t」832團2不同COD質(zhì)濃度下的去除奉從圖2可見(jiàn),好氧生物轉盤(pán)對COD為400 ~800 mg/L的不同有機負荷具有較好的去除效果，平均去除率分別為98.5% ,97.2% ,95.3% ,94.2%和92. 1%.因此,生物轉盤(pán)對負荷變動(dòng)具有良好的適應能力1-生物轉盤(pán);2-氧化槽:3-轉盤(pán)電機;4進(jìn)水箱:$- 出水箱2.2水力停留時(shí)間對COD去除率的影響團1生物轉盤(pán)試驗裝t在進(jìn)水COD為600 mg/L,轉盤(pán)的轉速為s /反應器的啟動(dòng)及運行過(guò)程中進(jìn)水采用人工合成min的條件下,在水力停留時(shí)間分別為2.4.6 h,水廢水,其成分為:乙酸鈉;KH,PO,;M4&O,●7H00.08力負荷分別為78.60, 53.30和32.15L/(m2.d)g/L;CaCh . H00.05 g/L;NH.C10.1 g/;微量元素的條件下,生物轉盤(pán)運行10 d,檢測出水的COD溶液1 mL/L,水溫保持在25 ~30 c.微量元素溶液成值,實(shí)驗結果如圖3.分為(1 L.蒸餾水中):0.904 4 gfeCL,0.15 g H,BO,1000.03 g CuSO, ●si20,0. 18 g KI,0.06 8 MnCl.4H20,0.12 g ZznSO,●. 7H20,0.15 g CoCl2●7H2O,0.06 g Na,MoO●2H,0,10 g乙二胺四Z酸-◆6h+4h- -2h1.2接種污泥與培養運行方式接種污記取自哈爾濱市文昌污水處理廠(chǎng)生化缺30 L12345678910氧-好氧反應池的缺氧段將所取污泥經(jīng)沉淀后取注時(shí)間/d人反應槽中,先不進(jìn)水使盤(pán)片慢慢旋轉12 -24 h,讓團3水力停留時(shí)閫對出水 COD的影響上清液中的游離菌種附著(zhù)于盤(pán)片上,其后開(kāi)始間歇進(jìn)從圖3中可知,在水力停留時(shí)間為2 h的條件水,進(jìn)水量由小到大,隨生物膜的增長(cháng)而加大待生物下.出水的COD去除率不是很好,這是因為水力停膜較好的附著(zhù)于盤(pán)片時(shí),改間歇進(jìn)水為連續進(jìn)水,使留時(shí)間短,使生物轉盤(pán)的處理量增大,有機負荷也營(yíng)養物向生物膜供給,進(jìn)水C: N:P=100:5:1.同時(shí)增大,這對微生物的生長(cháng)造成了一定沖擊,導1.3 分析項目與檢測方法致- -部分附著(zhù)在盤(pán)片上很牢固的微生物游離到水COD采用COD快速測定儀;NO, -N采用麝香體中,一方而增加了出COD的值,另-方而減少了草酚分光光度法(1] ;NH*- -N采用納氏試劑分光光生物反應器內的生物相,降低了處理污水的能力度法(5) ;MLSS采用濾紙重量法;pH值采用pH200在水力停留時(shí)間為4 h時(shí)有機物的去除效果較好，型在線(xiàn)pH計; DO采用YSL5000溶解氧分析儀.COD去除率達到95. 9%.在水力停留時(shí)間為6 h時(shí),出水CoD的去除率較其他兩個(gè)條件下都高, .2結果與分析CoD去除率最高值可達到96.5% ,但考慮到水力系統穩定運行后,在影響去除效果的眾多因素停留時(shí)間長(cháng)而導致處理量的下降,選擇水力停留時(shí)中,選擇COD,硝氮,水力停留時(shí)間等主要因子為指間為4 h較好.示指標,通過(guò)試驗來(lái)考察這些因子對系統的影響，2.3 C/N 比對脫氮效果的影響2.1 有機負荷對去除效果的影響生物轉盤(pán)的講水cOD質(zhì)每濃度為600 mg/LCOD分別為400 500600.700、800 mg/L,進(jìn)時(shí),中國煤化工-N質(zhì)量濃度,進(jìn)行連續試驗,觀(guān)察反應器有機物的去除效果,實(shí)驗行試YHCNMHG察轉盤(pán)的脫氮結果見(jiàn)圖2. .特性.試驗結果見(jiàn)圖4.(下轉308頁(yè))308●哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)第25卷346[7]王凌,鄭大鐘.一種基于退火策略的混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化算[4] ZHOU C s, CHEN T L, HUANG W Q. Chaotie neunl network法[J].控制理論與應用, 200, 17(1),139 -142.with nonliner elf fedack and its pplicaion in opimizaion[8]徐耀群,孫 明Shannon 小波混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )及其TSP(城市[J]. Neurocompuing, 1997, 14: 209 -222.旅行商)問(wèn)題的求解[J].控制理論與應用，2008, 25(3),[$]謝傳泉,何 晨. 混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型中的模擬退火策略[J].574 -S77.上海交通大學(xué)學(xué)報,0030, 37(3) :323 -326.9] 徐耀群,何少平,張 莉.傅立葉Hopheld神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )及其在優(yōu)[6]徐耀群， 岳海燕小波混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模擬退火參數研究[J].化中的應用[J].哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2008,24計算機工程與應用,2008 ,44(2) :80 -82.(3):277 -280.(上接302頁(yè))2)生物轉盤(pán)的HRT對生物轉盤(pán)的運行有很大+ -CN=1.5+ -CN=5-★- CN=3- * CN=6.5的影響,去除效果隨著(zhù)的HRT的增大而增大HRT100 [=6h與HRT= 4 h相比較,COD去除率的提高不80;0 t是很大,而目. HRT的增加導致處理量的降低,所以選擇了HRT=4 h為操作參數;03)本試驗中采用的C/N系列為5,3和1.5,試123456驗數據表明,在C/N =5時(shí),脫氮效果較好,去除率時(shí)間/d達87%以上;而在C/N=1.5時(shí),脫氮效果很差，去圖4不同C/N比下的脫氮辜除率不到50%.由此可見(jiàn)，要實(shí)現良好的脫氮效果C/N比必須控制至少在3 ~5.提高C/N比,可采用從圖4可見(jiàn),在C/N=1.5的情況下，NO'--在進(jìn)水中投加碳源或者采用多點(diǎn)進(jìn)水的方法.N的去除率不到50% ,此時(shí)系統的脫氮效果很不參考文獻:理想.C/N=1.5低于理論上的脫氮最小C/N比(6] ,在C/N =3的情況下, NO'-- -N的去除率達[1]沈翟良,黃 勇固定化微生物污水處理技術(shù)[ M].北京:化到88% .試驗證明,在低于最小C/N =3的條件下,學(xué)工業(yè)出版社,2002.很難實(shí)現良好的脫氮效果.因此,要實(shí)現良好的脫[2] 劉雨,趙慶良,鄭興處生物膜法污水處理技術(shù)[ M].北京:中國建筑出版社,000.氮效果必須控制C/N比，理論上至少是3 ~5,因而[3] 張自杰,廢水處理理論與設計[ M].北京:中國建筑工業(yè)出版實(shí)際中根據想要的預期效果，調整好合適的C/N社.,2003.比.一般來(lái)講,C/N比越高,越有利于反硝化,系統[4]張錫輝,劉勇弟. 廢水生物處理[ M].北京:化學(xué)I業(yè)出版社,的脫氮效果越好.2003.[5]國家環(huán)保局《水和廢水分析監測方法>編委會(huì ). 水和廢水監3結論測分析方法[ M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,1989.6] CUIMARAES C,PORTO P, OLVERA R, a a. Dooriz-ation1)生物轉盤(pán)對COD為400 ~ 800 mg/L的不同有df a sugr reinery watcwiter in a modied rtuwing biologjcal om-機負荷具有較好的去除效果,平均去除率均在90%以tartor with Phanerochaede dhryoporiun immobilized on podlyuror上,說(shuō)明生物轉盤(pán)對負荷變動(dòng)具有良好的適應能力thane fom disks[J]. Proess bicheristay ,00 ,0:55 -540.中國煤化工MYHCNMHG