MBBR處理中低溫生活污水動(dòng)力學(xué)研究

2015年5月綠色科技Journal of Green Science and Technol第5期MBBR處理中低溫生活污水動(dòng)力學(xué)研究王京城(遼寧省環(huán)境科學(xué)研究院,遼寧沈陽(yáng)110161)摘要:采用MBBR處理中低溫生活污水,根據實(shí)驗數據分析計算了有杋物、總氮、總磷的最大降解速率和飽和常數,為工藝設計和操作提供參考。關(guān)鍵詞:MBBR;中低溫;動(dòng)力學(xué)中圖分類(lèi)號:X703文獻標識碼:A文章編號:16749944(2015)05-0182021引言Menten酶反應關(guān)系,可以用下式表示移動(dòng)床生物膜反應器(MBBR)作為一種新型的污水處理技術(shù),以其低能耗、低投資、維護管理簡(jiǎn)單的特性x, s dt ma k,+s在水污染治理中被逐步認可并推廣。移動(dòng)床生物膜反即應器的研究方向主要包括生物膜載體的開(kāi)發(fā)與改良,微ds X,Ks+S生物的附著(zhù)與膜機理的研究,反應器工藝的改善、動(dòng)力式中:t為底物的比降解速率(d-1);dSdt為底物學(xué)研究等。本實(shí)驗采用MBBR處理中低溫度生活的降解速率(mg·d);X為混合液揮發(fā)性污泥濃度污水探討污水中有機物、總氮、總磷的降解動(dòng)力學(xué),以( MLVSS)(mgL);S為殘存在混合液中的底物濃度期為今后的工程應用、工藝設計及操作過(guò)程提供參考。(mg);tm為底物的最大比降解速率(d-1);Ks為飽2材料與方法和常數(mgL)。當底物濃度較高時(shí),即S>Ks,在式(1)和(2)分母(1)試驗用水。以某單位化糞池污水為處理對象,中的Ks與S相比可以忽略不計,則式(2)可寫(xiě)成水質(zhì)如表1所示d表1污水的成分NH-N指標(L)(mgAL)m)AmL)PH值x式中tm是常數。從式(3)可知,在高底物濃度下,底物降解速率達到最大,降解速率與底物濃度無(wú)關(guān),呈零級反應關(guān)系式。(2)試驗裝置。研究用試驗裝置主體結構為有機玻當底物濃度較低時(shí),即S≤Ks,在式(1)和(2)分母璃制作,固定在鐵架上,反應池的長(cháng)度為40cm,寬度中的S與K相比可以忽略不計,則式(2)可寫(xiě)成40cm,高為91cm,總有效體積達0.1456m3。初沉池與沉池均為豎流式沉淀池。曝氣裝置采用的是微孔曝K氣。MBBR工藝流程圖及實(shí)圖,如圖1所示。從式(4)可知,底物降解速率遵循一級反應,底物的含量已成為制約降解速率的因素移動(dòng)床生物膜反應器動(dòng)力學(xué)研究模型可表示為圖2中模型圖2MBBR動(dòng)力學(xué)研究模型1水槽2蠕動(dòng)泵3初沉池4空氣泵5.轉子流量計6.二沉池7填料8曝氣裝置9篩網(wǎng)其中:Q為進(jìn)水量(mh);S為進(jìn)水中污染物濃度圖1試驗裝置(mg/L);S為出水中污染物濃度(mgL);X。為進(jìn)水中揮發(fā)性污泥濃度( MLVSS)(mgL);X為出水中揮發(fā)3結果與討論性污泥濃度( MLVSS)(mg/L)。中國煤化工時(shí),假設整個(gè)系統是穩3.1基質(zhì)降解動(dòng)力學(xué)定的單位污泥降解有機物的速度(υ),根據 Michaelis微生CNMHG的物料是充分混合的收稿日期:2015-03-12基金項目:國家水體污染控制與治理科技重大專(zhuān)項(編號:2012zx07202-003)資助作者簡(jiǎn)介:王京城(1981—),男,黑龍江牡丹江人,工程師,主要從事水污染控制技術(shù)研究工作182王京城:MBBR處理中低溫生活污水動(dòng)力學(xué)研究環(huán)境及保護MBBR出水中微生物含量少,可忽略不計,X。=0;反應0.40器內微生物濃度被認定為常數。本實(shí)驗中MBBR為單0.35y5.31334x+0.13562級反應裝置,系統的物料平衡式為0.30R=0.95573egsegSds(5)將式(5)整理后得出ds s-s(6)0.05其中:0為水力停留時(shí)間(d)。根據公式(1)、(2)和(6)可以推出以下方程式(1/Se)/(mg/L)1_K,11(7)圖3有機物降解動(dòng)力學(xué)常數回歸曲線(xiàn)由公式和=x.d,可得出y=5335815x+2281683.2各污染物降解動(dòng)力學(xué)的研究進(jìn)水COD濃度400mg/L,NH一N濃度為40mgL,曝氣量為320L/h,揮發(fā)性污泥濃度通過(guò)馬福爐在600℃灼燒測得,填料填充率為40%,考察不同水力停留時(shí)間下,各污染物降解動(dòng)力學(xué)的參數0020002200240.02600280.03000320.034通過(guò)調節水力停留時(shí)間取不同的θ,得到不同的Se(1/Se)(mg/L)值,可獲得一系列1/v、1Se數據,計算數據如表2、表圖4TN降解動(dòng)力學(xué)常數回歸曲線(xiàn)3、表4所表2有機物降解動(dòng)力學(xué)常數測定a/d So/(mg/L) Se/(mg/L) Xv/(mg/L)1/Se/(mg/L)1/v/d34y=67.56763x+4.560140.1670.154253R2=0958070.009780.014620.41226.3表3TN降解動(dòng)力學(xué)常數測定50mse/mA)“Av/(mg/L) 1/Se/(mg/L)1/v/d40.0241543.6737010280300.320340.3603804004204404638226.30.0261783.640478(1/Se)/(mg/L)0.4135.800.02793圖5TP降解動(dòng)力學(xué)常數回歸曲線(xiàn)表4TP降解動(dòng)力學(xué)常數測定d/d So/(mg/L) Se/(mg/L) Av/(mg/L)I/se4結語(yǔ)226.30.301205本文探討了MBBR處理中低溫城市生活污水的動(dòng)226.30326156090學(xué)。通過(guò)底物比降解速率與底物濃度之間的關(guān)系式-8—48求出不同填料填充率下,有機物、總氮、總磷的相關(guān)動(dòng)力學(xué)系數Ks,max。對工藝設計和操作過(guò)程具有借鑒意根據表2、表3、表4,繪制1/v~1/Se關(guān)系圖,即線(xiàn)義性回歸方程,見(jiàn)圖3、圖4、圖5。圖中直線(xiàn)的斜率為Ksmax截距為1/max值。由此可計算出Ks和max的參考文獻值,見(jiàn)表5。]荊潔穎,李文英.移動(dòng)床生物膜反應器污水處理工藝的研究現狀表5動(dòng)力學(xué)常數及展望,煤化工[J].2008,36(4):23~2動(dòng)力學(xué)常數7.3735440.4382740.219292中國煤化工理廢水研究[D上海:上海Ks/(mg/L)[3]張CNMHG污水去除污染物的特性研究J].水處理技術(shù),2009,35(10):91~9183