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软性载体膜法生物膜性质

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学社贴贴学历认证 发表于 2019-9-8 10:23 | 显示全部楼层 打印 上一主题 下一主题
生物膜法对基质的去除效果以及运行的稳定性,主要受到微生物在载体表面的生长繁殖速度,微生物群落的组成,对环境变化的适应能力等因素的影响。软性载体延时曝气生物膜法的研究表明,当维持充足的氧供应使DO值超过3.0mg/L时,生物膜能够以黄灰色浓密生长,此时具有优良的处理能力。反应器中不同区域束状载体上的生物膜性质呈现明显差异,沿进水方向将反应器分成4个区域时,靠近进水端的I区膜生长最浓密,黄灰色呈丝绸状,有些长达5~6cm,每束载体的生物量干重约2.0g。在该区域水流低部,DO值有时低于2.0mg/L,此时载体上出现黑色膜,有些地方并开始脱落。取样分析显示,80~90%的BOD去除是在该区域实现。; C# \8 o7 w; Z1 d  n- h4 @4 p2tech.cn
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观察识别该区域的细菌种类发现,大都是能够有效氧化降解BOD物质的菌类以及氨转化菌和硝化菌。在区域II中,黄灰色膜完好地浓密生长,但生物量比I区少,每束载体仅有1.5~1.8g。大部分的氨氮参加到新菌种和藻类细胞的合成中,因磷硫供应充足而得以浓密生长。当水力停留时间为2d和3d时,原水中90%的BOD、TN和NH3-N在第I、II区被去除。第III区的生物膜为淡黄灰色,生长也比较浓密,每束载体的生物量约1.2~1.5g。第IV区生物膜呈奶黄色,明显比其它三区薄,每束生物量约1.0g。大量的硝化菌存在于第III、IV区中,通过硝化和反硝化起到进一步脱氮的作用。值得注意的是,当供氧不足时,膜开始变暗变黑并出现脱落现象,漂浮在水表面而影响出水水质。     ; N' x) G+ N2 q7 }% P  y$ T0 {4 W2tech.cn
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从表3-9中的数据,可以看出在不同水力停留时间的正常操作情况下,反应器进水、中间、出水区域的纤维载体,其洗脱后生物膜的沉降性能及生物量出现明显不同。在水力停留时间为2.0d时,污泥的沉降性能最好,其良好的絮凝和快速沉降能在1.0h内完成。另外,沉降后生物膜的含水量最少,SVI值最小。在水力停留时间1.0和0.5d操作条件下,洗脱后生物膜的沉降性能仍属良好,但比HRT=2.0d为差。原因是在此条件下某些膜出现缺氧,导致水力和有机负荷增加,这种情况可以通过充足供氧维持膜的好氧工作条件而得以改善。- e' Q9 V& o4 l! H2tech.cn
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* |: Z% A4 X  ?3 `/ h) R无论如何,生物膜法表现出很高的活性与处理效率。据估计,当HRT=2d, 1d, 0.5d时,反应器内膜的生物量相当于MLSS值分别为560mg/L, 410mg/L和250mg/L,而达到同样的处理效果,延时曝气活性污泥法的MLSS应该在2000~3000mg/L,但在进水SS和BOD浓度如此低的情况下是很难达到的。表3-10为膜法工艺与延时曝气活性污泥法BOD容积负荷的对比。在HRT=1和2d时,膜法负荷是延时曝气活性污泥法的4倍,而在HRT=0.5d达到8倍。! c& F( H- b/ K- U2tech.cn
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软性载体膜法的运行效果
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. t/ W) P2 @. `" q用束状软性载体在箱型生物反应器中,对生活污水进行处理的小试研究结果显示,该工艺在水力停留时间0.5d-3.0d范围内,都能够获得良好的出水水质,对水力和有机负荷变化不灵敏。水力停留时间越长,脱氮效果越好。图3-13、14、15给出在HRT=1.0d时,该工艺对SS、BOD、NH3-N的去除效果。
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3 f# j9 v; k$ C1 v( G$ [7 B
, D) R9 e$ R- u- q  ^在DO浓度维持3.0mg/L以上时,水力停留时间从3.0d缩短到1.0d,由于在反应器前端和底部有机和NH3-N负荷成倍增加,会造成黑色膜产生和灰黑色膜脱落。但脱落膜具有很好的沉降性能,因此SS浓度很低。在进水SS从87.2~168.4mg/L变化时,出水值为6.9~11.5mg/L,平均去除率达到92.3%;BOD5进水值为100.6~210.6mg/L,出水在5.9~12.3mg/L范围变化,平均去除率93.5%;进水的TN浓度为21.6~33.6mg/L,出水达到3.8~14.0mg/L,去除率67.2%;NH3-N从19.4~28.8mg/L变为1.1~6.5mg/L,去除率达到83.1%,而出水的NO2-N和NO3-N浓度大大增加。
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