MBBR填料及其改性方法研究进展

移动床生物膜反应器（MBBR）由于具有结构紧凑、操作简单、运行稳定和反应速度快的优点，在污水处理工艺领域得到了广泛关注。填料在MBBR反应器中起着至关重要的作用，它直接影响生物膜的生长，进而影响处理效率。介绍了无机填料、有机高分子填料和天然可降解高分子填料3种类型的填料并对不同类型填料的水处理效能进行了分析比较，总结得出聚乙烯填料是MBBR工艺的首选工程应用材料，但其也与其他种类材料一样存在处理效率需进一步提升等问题。基于此，针对原始填料，深入分析了填充改性、共混改性、物理改性、化学改性及复合改性等填料改性方法在废水生物处理优化和反应器效率提升中的应用，提出开发商业生产经济可行的亲水性有机填料和营养缓释型填料并尽快实现工程化应用为该领域未来的重点研究方向。     

不同载体MBBR系统对印染废水处理效果研究

本文探讨了移动床生物膜反应器(MBBR)中不同悬浮载体对印染废水厌氧水解酸化和好氧处理效率的影响。通过对比MBBR在聚氨酯填料和聚乙烯填料上厌氧单元水解酸化前后可生化性变化和好氧单元中水体的COD、NH⁴⁺-N、TP、色度及生物膜的微观表征进行对比,比较得出聚乙烯填料作为载体对印染废水处理效果好。     

磁性粉煤灰陶粒的挂膜实验研究

将磁性粉煤灰填料应用于MBBR反应器中进行挂膜试验。研究表明:磁性粉煤灰陶粒用作生物填料在污水的挂膜性能及主要污染物去除功能上均优于非磁性载体生物膜反应器。磁性载体在第9 d即开始挂膜,而非磁性载体则需11 d,磁性载体生物膜反应器对COD、NH_3-N的去除率比非载体生物膜反应器高出5%~10%左右。表明填料表面的弱磁场可以提高微生物活性,从而缩短挂膜周期,提高生物膜反应器处理污水的效率。     

水处理用塑料生物膜载体改性研究进展

目前废水处理用塑料生物膜载体(或称塑料生物填料)在亲水性、生物亲和性和活性等方面尚存在不足,微生物挂膜性能有待提高。本文概述了从塑料填料表面和本体两方面改性的研究进展。同时结合笔者的研究课题,阐述了新型生物亲和亲水磁性填料的研究思路以及塑料生物填料改性的发展方向。     

改进MBBR系统对高COD餐厨废水的脱氮研究

采用3级移动床生物膜反应器(MBBR)串联处理高COD餐厨废水,为提高MBBR系统的脱氮和同步硝化反硝化能力,将1.5 kg颗粒状新型生物载体装入滤袋内,制成MBBR生物填料,以悬挂的方式置于反应器中。运行结果表明,水力负荷为0.416 7 m~3/(m~2·h)、水力停留时间为3 d时效果为佳,出水NH_3-N的质量浓度可以降低到17 mg/L,达到GB8978-1996一级A类排放标准;出水TN的质量浓度为520 mg/L,去除率85.6%;出水COD降至680 mg/L,去除率96.9%。     

MBBR不同填料挂膜启动及短程硝化特性研究

选取K2和多面空心球作为移动床生物膜反应器(MBBR)的填料,通过考察生物膜生物相、生物膜中胞外聚合物(EPS)的成分及含量、NH_4~+-N和COD去除效果等指标,对不同填料的MBBR挂膜启动特征和短程硝化动力学特性进行了研究。结果表明:K2填料生物膜较为紧实,其EPS中蛋白质和多糖含量较高;在相同运行条件下,K2填料对NH_4~+-N和COD的去除率分别可达94.46%、82.51%,高于多面空心球填料(88.24%、78.71%),且NO_2~--N积累率大于90%;采用Monod模型拟合得出动力学参数v_m=6.81 mg/(L·h)(K2填料)v_m=5.69 mg/(L·h)(多面空心球填料),这证实了K2填料利于MBBR快速挂膜启动,即能实现高效且稳定的短程硝化过程,又具有良好的底物降解能力。     

悬浮填料的研究进展

综述了悬浮填料生物膜工艺的特点和应用情况,重点介绍了该工艺的核心物质——悬浮填料的特性、种类、存在的缺陷和改性方法。悬浮填料目前主要存在亲水性和亲生物性差的缺点,造成填料的挂膜速度慢、挂膜量少,影响了MBBR系统对污水的整体处理效率。对聚合物材料的改性主要包括填充改性、共混改性、表面改性、化学改性和复合改性。文章还展望了悬浮填料研究的方向。     

Characteristics of polyurethane (PU) foam plastics bio-carrier modified by chemical oxidation-surface covering with iron ion

采用化学氧化-铁离子覆盖改性方法对普通聚氨酯泡沫塑料填料进行改性,研究改性前后填料的表面特性、挂膜速度、生物膜量以及废水处理等性能。结果表明,改性填料表面的疏水性基团C—C、C—H比例下降了15.81%,亲水性基团C—O比例增加了16.17%,填料表面与蒸馏水的动态接触角减少了10.46°,其表面粗糙度以及亲水性提高。与未改性填料相比,改性填料生物膜量提高60%,生物膜平均每天生长量提高50%,但其生物膜脱氢酶活性并未明显提高。挂膜初期改性填料的COD和氨氮去除效果明显占优,挂膜完成后,改性填料对氨氮去除率比未改性填料高10%。     

沈阳市沈水湾污水处理厂提标升级改造工程

沈阳市沈水湾污水处理厂工程设计总规模为20×10~4 m~3/d。处理工艺采用浮动填料生物膜法,该工艺是在普通推流式曝气池中,加入塑料填料作为生物载体,微生物生长于载体表面形成生物膜,在充氧过程中由于空气搅拌,载体呈悬浮状态。出水可稳定达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)中的二级标准。在出水水质升级为一级A标准的改造设计中,经过综合考虑,新建深度处理工艺采用"MBBR(AAO布置形式)+深床纤维滤池+紫外线消毒"工艺;更换细格栅;曝气沉砂池增加控制曝气阀门;生化池增加搅拌器、投加填料;澄清池更换刮泥机、增加高压冲洗绿苔设备、及气提改为泵提等。本工程采用全过程除臭工艺,强化系统对TN和TP的去除率,出水水质可以达到预期的效果。     

化学氧化-铁离子覆盖改性聚氨酯泡沫塑料填料的特性

采用化学氧化-铁离子覆盖改性方法对普通聚氨酯泡沫塑料填料进行改性,研究改性前后填料的表面特性、挂膜速度、生物膜量以及废水处理等性能。结果表明,改性填料表面的疏水性基团C—C、C—H比例下降了15.81%,亲水性基团C—O比例增加了16.17%,填料表面与蒸馏水的动态接触角减少了10.46°,其表面粗糙度以及亲水性提高。与未改性填料相比,改性填料生物膜量提高60%,生物膜平均每天生长量提高50%,但其生物膜脱氢酶活性并未明显提高。挂膜初期改性填料的COD和氨氮去除效果明显占优,挂膜完成后,改性填料对氨氮去除率比未改性填料高10%。     

方形与球形聚氨酯填料用于MBBR处理混合污水的研究

分别利用方形和球形聚氨酯填料作为移动床生物膜反应器(MBBR)的载体,并研究和比较其串连和并联处理混合污水的效果,研究表明,MBBR系统运行稳定,处理效果良好,串连MBBR对COD和NH3-N的去除率分别可达73%和97%;填充球形填料的MBBR能更有效地去除COD和NH3-N,且对水质变化适应性更强。试验结果为选择更合理、有效的填料应用于MBBR方式提供依据。     

移动床生物膜反应器（MBBR）的研究现状及进展

随着污水排放标准越来越严格,要求有效去除污水有机污染物和营养成分。相对于传统活性污泥和固定生物膜工艺,移动床生物膜反应器(MBBR)具有耐受性强、无需反冲洗、占地面积小等优点得到广泛关注。基于生物膜活性和微生物群落分析,对生物膜形成、污水处理影响因素、去除痕量有机污染物及建模研究进行了系统阐述,并提出MBBR可从不同场景下的填料开发、耦合ASM模型和CFD仿真模拟及联合其他生物工艺等提高污水处理效果的发展建议。     

移动床生物膜反应器脱氮除磷研究进展

文章介绍了移动床生物膜反应器（MBBR法）的发展背景及其应用现状。在目前活性污泥法和生物膜法脱氮除磷技术的基础上,简要介绍了移动床生物膜反应器的特点以及脱氮除磷的原理,总结了各种因素如DO、温度、pH、碳氮磷比、填料表面性质以及其他因素对MBBR脱氮除磷的影响,说明了MBBR广阔的应用前景和发展方向。     

分层MBBR处理合成氨废水的生物膜驯化试验研究

利用自建的分层悬浮填料移动床生物膜反应器(MBBR)处理模拟合成氨废水,考察了填料生物膜驯化过程中生物相的变化和反应器内基质浓度的降解情况。试验结果表明:当废水中NH3-N、CODCr和硫化物的质量浓度分别达到400、2 800和3 mg/L时,出水中的质量浓度分别为90、200和0.46 mg/L,基本达到GB 13458—2001《合成氨工业水污染物排放标准》的要求,去除率分别达到78%、93%和85%。与不分层MBBR对NH3-N和CODCr的去除率(70%和89%)相比较,分层MBBR的去除效果有较大程度的提高。     

低温等离子体技术在水处理改性填料制备中的应用

等离子体对有机合成高分子生物膜填料的改性主要是使生物膜载体表面形成亲水基团,如羟基,羧基等,增加其亲水性以及形成带正电荷的生物膜载体表面,从而大大减少微生物与载体之间的斥力,增加其附着力。等离子体对无机类生物膜材料尤其是纳米TiO2和活性炭纤维的改性则分别是用来提高其可见光利用率、催化活性以及增强对废水中污染物的吸附能力。而等离子体对天然可降解高分子材料的改性一方面可以改变材料表面湿润性,使其更适宜作为微生物的附着载体,另一方面则是增加材料的机械强度,降低材料的自身降解速度,延长其使用寿命。本文最后还针对等离子体技术在水处理材料的制备、测试以及后期应用等方面的发展前景作了展望。     

塑料在污水处理悬浮载体生物膜工艺中的应用

介绍了塑料在污水处理悬浮载体生物膜工艺(MBBR)中作为悬浮填料的应用情况，讨论了悬浮填料对塑料的要求，悬浮填料制品的形状及其对污水处理效果的影响，并对目前塑料悬浮填料所存在的问题和发展动向进行了探讨。     

新型聚丙烯填料在废水好氧处理中的综合性能研究

采用研制的添加生物亲和、亲水物质及活性磁种并磁化（2．5～5．0mT）的改性聚丙烯填料，进行表面润湿性、磁力挂膜以及模拟污水的生物降解试验等综合性能研究。结果发现，改性填料表面接触角比普通填料降低20％，亲水性得到很大提高；挥发性挂膜量增加近三倍，大大促进了生物膜的形成；同时，将COD为500mg／L的模拟污水完全降解，改性填料需10．5h，而普通聚丙烯填料则需22．5h。     

悬浮填料在废水好氧处理中的性能研究

本文通过对在MBBR系统中投加聚氨酯填料、聚丙烯填料、改性聚氨酯填料、改性聚丙烯填料对生物膜生长和微生物净化水体的性能做对比试验,试验采用COD、氨氮去除率作为评价指标,结果表明,改性填料确实可以提高微生物对废水中污染物的净化效率,性聚丙烯填料可以将聚丙烯填料对COD的去除率从70.9%提升到83.1%,氨氮去除率从49.4%提升到61.2%,改性聚氨酯填料可以将聚氨酯填料对氨氮的去除率从81.2%提升到96.4%。这对于我们在利用悬浮填料改良现有活性污泥法工艺中具有指导性意义。     

ACF-FBBR处理城市生活污水的研究

以黏胶基活性炭纤维(ACF0)及改性填料ACF1、ACF2作为微生物载体,对比研究了3种填料挂膜及用于污水处理时的效果。结果表明,ACF1、ACF2表面生物膜量明显高于ACF0,且含ACF2的反应器污水处理效果更好。以ACF2为填料设计制作ACF-FBBR,在最佳运行条件下处理实际生活污水,COD、NH4+-N的平均去除率分别为89.80%、74.74%。填料ACF2对接种污泥表现出更好的亲和性,表面生物膜的脱氢酶活性最大。     

改性组合填料生物膜反应器处理污水性能的研究

为实现固体废物废塑料和废旧无纺布的资源化利用,以生活中产生的废塑料与废旧无纺布为材料,制备多面空心球与无纺布条,在此基础上制备ZH0和ZH1填料,使用这2种填料形成2种生物膜反应器,并用于模拟生活污水处理。结果表明,ZH1填料的生物膜反应器对污水中污染物的去除效果更好,对COD、NH_4~+-N、TP的平均去除率为92.45%、85.58%、59.83%。多面空心球和无纺布改性后,表面羰基(C=O)和羟基(-OH)等亲水性基团数量增加,接触角明显降低,亲水性增强,这有利于填料表面微生物生长和挂膜;改性填料表面生物膜的脱氢酶活性明显高于未改性填料,与实验结果一致。为固体废物的处理处置提出了新的思路。