移动床生物膜反应器一体化设备开发及效能研究

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随着我国城镇化进程的快速推进,小城镇生活污水、工业废水排放量亦逐年增多,外加小城镇管网建设不完善,无污水处理设施或运营管理不当,环境污染状况不容乐观,小城镇污水处理迫在眉睫。移动床生物膜反应器(Moving Bed Biofilm Reactor,MBBR)具有能耗低、抗冲击负荷能力强,对温度有较强的适应能力等优点,适应我国南方大多数小城镇地区。为此,本文首先针对小城镇污水水量水质特性,结合相关规范及工程经验,开发了小城镇分散式污水处理一体化设备,并研究了设备挂膜启动情况;其次在设计工况下研究了设备对小城镇污水处理的效果及最佳影响参数;最后对一体化设备的技术经济情况进行了分析,旨在为MBBR的工程推广应用提供了数据参考和技术支撑。主要内容与结论如下:
  (1)结合相关规范及工程经验,开发了MBBR一体化设备。一体化设备采用厌氧池、缺氧池竖向组合,生化池、沉淀池及设备区横向组合,一方面可保证溶氧的沿程合理分布,另一方面避免一体化装置过高耗能,整体看,工艺紧凑,布置合理。研究了设备的挂膜启动情况,结果表明MBBR一体化设备经16天后,CODcr、NH4+-N去除率达到稳定,钟虫、线虫等后生动物可见,成功挂膜。
  (2)研究了在设计工况下MBBR一体化设备对污水处理的效果。结果表明在进水流量10m3/d,水力停留时间8h,气水比3:1,硝化液回流比150%的设计工况下,CODcr、NH4+-N、TN、TP平均去除率分别为75.40%、82.55%、44.64%、81.08%,均能满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标要求。通过对水力停留时间、气水比、硝化液回流比等因素试验可知,水力停留时间8h,气水比5:1,硝化液回流比200%为设备的最佳运行参数。
  (3)分析了MBBR一体化设备技术经济指标。设备日处理规模为10m3,占地面积为4.4m2,整体造价为60000元,吨水处理成本为0.418元/m3,运行成本为1.404元/m3。批量生产MBBR一体化设备日处理规模为50m3,占地面积为21.5m2,整体造价为90900元,吨水处理成本为0.37元/m3,运行成本为1.12元/m3。
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