【55体育】吴迪:MBBR在准IV类提标改造中的应用与思考

发布时间:2021-10-03    来源:55体育app nbsp;   浏览:17803次
本文摘要:MBBR,作为一种新型高效的污水处理方法,运用生物膜法的基本原理,增强污染物除去。

MBBR,作为一种新型高效的污水处理方法,运用生物膜法的基本原理,增强污染物除去。MBBR既充分利用了活性污泥法的优点,又解决了传统活性污泥法及固定式生物膜法的缺点,同时兼备传统流化床和生物认识水解法的特征,依赖曝气或加热的动力使载体正处于流化状态,进而构成漂浮生长的活性污泥和吸附生长的生物膜填充系统,使得MBBR充分利用了了整个反应器空间,并充分发挥了吸附相和漂浮互为生物两者的优越性,扬长避短,互相补足。与以往填料有所不同的是,漂浮载体能与污水频密多次认识因而被称作“移动的生物膜”。青岛思普润水处理股份有限公司是专业专门从事污水处理、污泥处置处理及黑臭水体管理等业务的技术研发、咨询、设计与施工的高科技环保技术公司。

公司现享有不具备污水处理行业核心竞争力的MBBR自律知识产权及产品、MBBR涉及技术研发创新能力和普遍的MBBR工艺运营业绩。目前为止,已实行了多达80项污水厂新建及升级改建项目,累积了近600万吨/日的工程业绩。

另外,公司在厌氧氨水解污水处理和污泥高级热水解技术研发方面早已获得了突破性的进展,并获得了自律知识产权,可以大规模应用于实际工程案例中。近日,在《亚洲环保》主办的“第四届长三角(苏浙沪)灌溉与污水处理研讨会”上,思普润公司研发总监吴迪博士共享了提标改建过程中有所不同市场需求下的三种MBBR的技术路线,还包括工艺设计拒绝、升级改建方案、漂浮载体的设计参数及行业标准等。

MBBR的本质是生物膜的工艺,但与此同时,MBBR堪称一个构建体系,全然的填料投加并无法超过良好效果。只有通判考虑到MBBR工艺体系多种影响因素,将MBBR工艺系统与各污水厂的客观条件紧密结合,才能获取长年平稳的解决方案。

MBBR即移动床生物膜技术,其微生物本质是生物膜,水力学特征是移动床,李村河污水处理厂是使用MBBR持续升级的典型案例。青岛李村河污水处理厂在2010年之前运营水量17万m3/d,入水继续执行一级B标准。2010年展开第一次提标改建,拒绝入水COD、BOD、氨氮要超过一级A标准。

使用思普润MBBR技术,将MBBR工艺映射到好氧池中,构建了以上指标的平稳一级A合格。随着青岛市的发展,污水处理量大幅下降。2015年该污水厂展开第二次提标改建,首先水量从17万m3/d提高到25万m3/d,其次拒绝所有入水指标皆超过一级A标准,且入水不具备超过定IV类水的能力。

所以我们使用工艺布置形式,不断扩大了好氧区漂浮载体的投加区域,并构成了五段Bardenpho工艺,来构建提量和提标。在整个MBBR的升级改建过程中,从设备方面考虑到,我们减少了漂浮载体、曝气系统、入水系统和入水筛网系统,构成了整个MBBR工艺中的设备部分。但MBBR恨某种程度是设备的非常简单子集,对工艺的理解严重不足就有可能造成工艺的告终,比如填料冲刷,筛网跑完溢等。李村河污水厂在原池使用MBBR展开改建,构建了从一级B到一级A到体量到超过定IV水的光滑升级。

是MBBR在城市污水厂升级改建中的典型应用于。MBBR的升级改建技术路线在污水厂升级改建的技术路线上,宏观上必须流域专责、厂网协同,而对于污水处理厂本身而言则主要是能源资源的配备,核心则是各指标,如氨氮、TN、TP、SS除去方式的明确自由选择。根据多年的升级改建经验,大体构成了三条技术路线:第一个技术路线是氮素分改置。该技术路线的特点是对于生化池的改动小,生化池主要除去氨氮,但必须追加反硝化滤池或MBBR后置反硝化池、混凝等工艺借以除去TN、TP和SS。

例如2008年无锡芦村的案例就是使用这样的技术路线,在好氧池投加漂浮载体,增强处置效果,并且减小了氧气区,为鼓吹硝化干氮创造条件。同时芦村改建的时候,也是新建了深度处置系统,确保了各指标需要平稳超过一级A的标准。MBBR之所以需要增强硝化反硝化过程,主要是因为从微生物的层面上,在漂浮载体、活性污泥这样的填充系统中,除了亚硝化单胞菌这些污水处理少见的AOB以外,还有硝化螺旋菌作为优势菌种不存在。

当硝化螺旋菌作为优势菌种不存在时,入水氨氮一般都十分平稳,在2mg/L甚至是1mg/L以下,可以作为入水水质较好和平稳的命令性微生物。更进一步,我们找到随着填料的成熟期,硝化细菌逐步向填料上富含,这是微生物长年演化及自由选择的结果。

所以,以硝化菌群为代表的比生长速率较低的宽泥龄菌群更容易在填料上富含。此外,许多高效反硝化菌群虽然是异养菌,生长速率很低,但它的反硝化速率却很高,在填料上也不会有大量的检测。并且随着运行时间的缩短,填料上的硝化菌群的占比不会逐步减少。

通过对十几个污水处理厂的填料展开测量,硝化细菌占到比一般在8-10%,最差的为25%的,差异主要是与各个污水处理厂的运营水平有关。此外,因为MBBR是一个漂浮载体,实质上它是菌种固定化机制。对于使用常规活性污泥法的污水厂,它受到冲击以后,最无以确保的就是氨氮的完全恢复,因为泥受到冲击后AOB得到电子货币,并且减小排泥后,氨水解细菌占到比会之后减少。

而MBBR的工艺的硝化细菌主要富含在填料上,所以虽然冲击到来的时候水质有波动,但是冲击过后系统就可以迅速完全恢复,所以MBBR的抗冲击能力较为强劲。浙江的崇福污水厂是抗冲击的典型案例,通过菌群的固定化,施展水可以超过一个较高的废气标准。第二个技术路线是氮素重返生化,增强生化干氮。

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该路线主要是在生化段除去氨氮和总氮,而SS和TP则在深度处置中展开除去。对于总氮去除率拒绝不高的,可使用A2/O工艺,但是对总氮除去拒绝低的则必须使用五段Bardenpho工艺。众所周知,传统A2/O工艺对TN的除去受到转往比的容许,一般不小于80%。

而在高标准特别是在定Ⅳ类水托标的时候,出于对TN的拒绝,必须使用五段的Bardenpho工艺来扫除转往比的容许。浙江宁波新周污水厂污水厂设计水量16万m3/d,入水继续执行定Ⅳ类标准。

经过MBBR改建以后,入水总氮可超过一个较平稳的水平。三门污水厂,使用MSBR-MBBR工艺展开五段Bardenpho工艺,入水效果平稳超过定Ⅳ类水的水平。之所以使用这样的工艺路线,一方面受限于A2/O对TN的去除率,通过后置反硝化区域的设计,需要掌控总氮去除率超过更高的拒绝。

另外一方面,漂浮载体除了特定的硝化菌群,填料上微生物菌落更为非常丰富,更容易维持水质的稳定性。第三个技术路线是要在平稳干氮的基础之上,增强生物除磷(溶解性总磷)。此时就必须对生化池有更高的拒绝,以符合生物除磷的基本条件。

团岛污水处理厂,设计水量10万m3/d,入水水质浓度十分低。在确保干氮基础上,通过延长它的泥龄,增强了生物除磷。施展水总磷平稳地维持在1mg/L,去除率相似90%,充分发挥生物除磷的起到。之所以MBBR需要增强生物除磷,实际是源自MBBR的双泥龄系统。

对于传统的活性污泥法,是单一泥龄系统,所以必需要顾及干氮和除磷。但是对于MBBR工艺,则是双泥龄系统,系统既有漂浮态的较短泥龄菌群,又有固定式吸附态的宽泥龄菌群。

通过人为掌控,构建针对干氮除磷泥龄的分离出来,增强干氮除磷。以上三条技术路线基本上可以符合大多数污水厂的升级改建。它们有一个联合的特征,就是将MBBR工艺八边形在原工艺内。

整个技术路线都是以重返生物处置为基础,充份挖出生化创造力,扎根水厂现在,考虑到未来发展。MBBR在其中充分发挥着生物选择器的起到。填料的设计参数与材质自由选择MBBR工艺更为注目填料的设计和选型,青岛思普润牵头住建部联合实施了《水处理用高密度聚乙烯漂浮载体填料》行业标准,行业标准的制订主要是规范了市场的一些乱象,对漂浮载体展开了统一的界定。

在材质上,由于高密度聚乙烯(HDPE)在密度、耐候性以及热塑精密性上的良好,所以使用HDPE作为漂浮载体的材质。另一方面是关于设计参数,通过对多个污水处理厂参数展开总结对比后找到,当两种有所不同类型的填料型号有所不同,填满亲率有所不同,但面积完全相同的时候,其处置能力是非常的。MBBR的微生物学本质是生物膜,本来就对界面拒绝十分低,这也合乎逻辑理解。

所以在MBBR设计上更加偏向于使用膜面负荷。很多人会指出填料的起到就是一味的减少生物量。但是,必须理解的是生物量就越多必定造成生物膜就越薄,当生物膜厚度过低,就不会增加过水断面,影响流化和传质。

一个极端的情况就是填料上全部都是微生物,此时生物膜过薄无法传质,不致也不会影响除去效果。所以冬季最佳的生物膜厚度为100μm,而夏季则是60μm。所以MBBR的设计不是按照污泥负荷,而是使用膜负荷展开设计。

台州黄岩污水厂就是基于这样的理念展开的设计。黄岩污水厂是2014年改建,但直到2107年才竣工验收合格。之所以不会产生这些问题,就是由于入水水质大面积的微克,并且波动较小。

对于一般活性污泥系统,基本上会有过于大的效果。但是使用MBBR工艺处置后,经过几年的运营,填料上的硝化细菌逐步富含,现在系统基本上超过平稳,并且在入水不存在波动甚至微克的时候,入水仍然需要保持稳定。这也反映设计方案、设计方式的正确性。按照膜负荷的设计指标,在设计范围内就能合格,多达设计范围就不合格,无任何填料的多投,这就反映了设计参数的合理性。

从材质寿命上来讲,展开了一系列的模拟实验,实验结果相比之下低于15年。发展方向—注目MBBR的流化和传质填料的发展方向应当朝着具备更大有效地比表面积的方向发展。所以在工艺上,必须特别强调的是有效地生物膜面积,要准确理解生物膜的起到,注目它的流化和传质。

工程方面,最直观的就是关于填料的截击、流化。首先,较为好的截击系统要确保筛网不木栅、不变形。MBBR不是非常简单的筛网和填料的人组,也不是非常简单设备的子集。

筛网技术的核心就是防范,MBBR顺利的前提就是掌控水力学涉及技术。填料的流化是确保传质传氧较好的前提,是超过预期处置效果最基本的拒绝。

填料不流化,基本不悬挂膜,所以流化获取的水力剪切,是微生物富含、检验、演化十分最重要的外在条件,是生物膜动态改版的必要条件,是相连MBBR的宏观和微观,是MBBR区别于其他工艺最基础的特征,也是MBBR工艺与其他活性污泥和生物膜工艺拒绝不一样的地方。由于MBBR是一个生物膜工艺,所以须要更为注目其传质效果。此外,生物膜科不饱和的营养结构。当基质减小的时候,传质动力强化,除去负荷就不会减少,这不利于提升抗冲击负荷能力。

生物膜的分层结构,不利于建构微观的恶/氧气、好氧的环境,为实时硝化反硝化建构了条件。实质上,在MBBR好氧区也找到了实时硝化反硝化过程,对TN的除去最少可超过20%,很大的节省了碳源投加。对于实时硝化反硝化调试的核心,就是掌控好溶解氧和水力剪切的均衡。

技术升级思普润某种程度侧重产品升级。早期的项目在无锡芦村用于的是循环流动池型,必须减少引流器来辅助填料流化。而现在,可以使用微动力混合池型,不须要引助推流器。

通过水力的科学布置,就需要构建较好的流化,很大的节省的投资和运营费用。所以在工程上,最注目的是流化和传质。工程水平的强弱不仅关系着能否顺利,更加关系着MBBR基本原理能否在工程中展现出。思普润的实践经验主要是源于大量的工程应用于。

累计到目前,思普润以及累积了近100项工程案例,日处置水量近600万吨,业绩内遍及国内22个省级行政单位。对于北方的低温有十分明显的效果。在华东明确到长三角地区,也涵括了MBBR融合各种工艺处置各类型水质,入水平稳超过一级A以及地表定IV水的各类工程业绩。凝练MBBR工艺的优势就是,使用“八边形式”理念,需要较慢施工,投资费用较低较低、能超过拒绝的废气标准,运营效果平稳,并且不转变原本工艺的运营方式,后期运营确保非常简单,也可在后期通过填料的调补投来构建水量和水质的持续升级。

从工艺包在来讲,前面说到的填料、入水、截击、曝气系统是MBBR的设备子集,此外MBBR的设计和后期的运营确保都是工艺包中的重要一环,三者紧密结合才能让MBBR系统更佳的运营。思普润不会和用户签定水质确保协议,确保水质合格,这是对产品的意味著信心,也是对技术的允诺。MBBR工艺的发展以污水厂能源资源均衡的概念厂是未来的发展方向,核心工艺就是MBBR和自理干氮,MBBR是思普润有数的核心优势,自理干氮则是未来技术的主要发展方向。

思普润研发中心早已启动了50m3/d的厌氧氨水解中试,目前也取得了十分好的效果。MBBR作为不易吸附菌群的载体,可以对一些类似水质展开细菌的检验,这也是MBBR未来的发展方向。

最后给大家非常简单讲解一下青岛思普润水处理股份有限公司。公司于2006年正式成立,秉持着专业、专心、专谨的精神,一直专心于MBBR工艺的研究。公司也取得了还包括技术和行业在内的多项荣誉,并且也分担着“十二五”、“十三五”的水专项课题,此外也和很多水务集团和高校展开课题资源共享,共同完成MBBR工艺更进一步发展。

公司也是十分年轻化的团队,十分青睐各位同行、朋友来公司、来青岛参观指导。


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