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    • MBBR工藝系統與基本概念
    • 發布時間: 2019-10-15 點擊量:184次
    • 典型的MBBR工藝系統包括懸浮載體、攔截篩網、流化系統(曝氣、攪拌推流等),整個系統通過優化設計,實現填料的流化與攔截。

      懸浮載體是微生物棲息的場所,是生物膜的載體,其性能關系到MBBR工藝的效果。懸浮載體應比重接近于水、有效比表面積大、空隙率高,理化參數符合《水處理用高密度聚乙烯懸浮載體》(CJ/T461-2014)行業標準(以下簡稱《行業標準》),高密度聚乙烯扁圓柱狀懸浮載體已成為應用主流,在國外已應用超過25年,國內最長也超過10年,取得了良好的效果,如圖1所示。

       


      1高密度聚乙烯懸浮載體

      比表面積,即自然堆積的懸浮載體,單位體積能夠為微生物提供掛膜的面積,單位為m2/m3。 

      有效比表面積,即比表面積中,能夠為微生物掛膜提供保護且傳質傳氧良好的部分,一般指懸浮載體內部及外部的內凹區域,外部的外凸部分不能作為有效比表面積,傳質傳氧不能滿足要求的區域也不能作為有效比表面積,一般所述的比表面積均指有效比表面積,典型的為450-1200m2/m3,《行業標準》列出了常見懸浮載體的相關參數,作為界定標準。 

      表面負荷,又稱膜面負荷,即單位有效表面積單位時間內能夠降解的污染物量,單位為g/m2/d;作為懸浮載體投加量的設計參數。《行業標準》中規定了,在20℃時,硝化負荷應>0.5gN/m2/d,有機物負荷應>10gCOD/m2/d,并給定了測定條件及方法。工程中,15℃硝化負荷典型值為0.5-1.2gN/m2/d,取值受有機物濃度、出水濃度、溶解氧、反應分級、pH、抑制性物質等多種因素影響,宜根據工程經驗取值或現場實測。 

      材質上,綜合考慮材料密度、耐老化性、耐候性、熱塑精密性、抗壓、壓縮回彈、耐磨性等,應選用純HDPE作為懸浮載體材質;外觀設計上,以空心圓柱狀為代表的懸浮載體工程實踐效果好。 

      填充率,即懸浮載體投加量(按自然堆積立方數計)占懸浮載體投加區域池容的比例;填充率不作為設計參數,只作為流化、能耗、可持續升級的校核參數。從流化角度考慮,一般要求填充率<67%;從運行能耗及運維管理角度,一般要求填充率>15%,最好>30%;從今后進一步提標提量角度,填充率應控制在30-45%,為提標提量留有一定余地。當填充率過大,可擴大填充區域池容,反之亦然;或者通過更換具有不同有效比表面積的懸浮載體,實現填充率的增減。 

      攔截篩網功能上與格柵類似,對確定尺寸的懸浮載體能夠有效攔截,防止懸浮載體流失。對于攔截篩網,一般采用不銹鋼材質,制作工藝及產品形式較多,樣式上包括沖孔板、柵條等,形狀上包括平板型、滾筒型等。對于攔截篩網,最大挑戰即是堵塞。水中纖維、毛發均可能在篩網處纏繞,逐步降低過水面積,輕則形成水位差,嚴重則懸浮載體翻越篩網或篩網垮塌,需配合流化設計,防止篩網污堵。攔截篩網污堵本質上屬于懸浮載體流化問題,也是MBBR工藝能否避免失敗的最關鍵問題。 

      所謂流化,理想狀態下,懸浮載體能在生化池內均勻分布;實際工程中,只要能夠滿足懸浮載體在池內不產生堆積,也不成團運動,而是相對均勻在池內分散,能夠滿足懸浮載體微生物傳質傳氧要求,即可認為流化均勻。流化是MBBR技術核心所在,也是MBBR區別于其他工藝的最本質特征,一方面流化承擔起生物膜的傳質傳氧,是MBBR效果表達的關鍵;一方面懸浮載體流化是避免懸浮載體堵塞和篩網堵塞的唯一途徑。流化設計需要水力模型輔助,或者擁有豐富的水力學工程經驗方能滿足要求,流化設計需考慮曝氣的布置、池型設計、進出水設計、懸浮載體填充率的影響等,設備上具體包括曝氣系統、進出水系統、導流、推流攪拌器等。攪拌應采用低速攪拌器及香蕉型攪拌葉片,外形輪廓線條柔和,不損壞懸浮載體;曝氣主要采用穿孔曝氣管進行布局,也可與微孔曝氣結合。 

      懸浮載體和流化二者相互影響。懸浮載體在池內數以億計,動力帶動下,流化過程會產生碰撞,要求懸浮載體抗壓、耐磨、回彈良好且壽命長;同時,懸浮載體比重應設計合理,保證掛膜后與水的比重盡可能接近,減少流化能耗;懸浮載體有效比表面積越高,流道往往越狹窄,對流化要求越高,方能滿足傳質傳氧條件;流化對懸浮載體微生物的選擇、淘汰具有重要作用,水力剪切能夠保證懸浮載體微生物活性及控制生物膜厚度,防止生物膜過厚引起傳質傳氧困難,影響處理效果。

MBBR工藝,MBBR填料,MBBR污水處理技術
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