MBBR工藝簡(jiǎn)介資料

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)流動(dòng)床TM生物膜反應(yīng)器(MBBRTM)工藝及在市政污水處理中的應(yīng)用MovingBedTMBiofilmReactor(MBBRTM)ProcessanditsApplicationinMunicipalWastewaterTreatment廖足良(ZuliangLiao)AnoxKaldnesAS，P.O.Box2011,3103T?nsbergNorway挪威喻培潔(PiaWelander)AnoxKaldnesAB，22647LundSweden瑞典Hallvard?degaard(哈爾瓦˙歐德格)挪威科技大學(xué)水與環(huán)境工程系，7491TrondheimNorway挪威摘要流動(dòng)床TM生物膜反應(yīng)器(MBBRTM)工藝基于生物膜工藝的基本原理，又利用活性污泥工藝中生物量懸浮生長(zhǎng)的特性。本文試圖總結(jié)該工藝的主要特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，總結(jié)該工藝在市政污水處理中去除有機(jī)物和脫氮除磷方面的研究和工程應(yīng)用。1簡(jiǎn)介生物膜廣泛存在于自然界和人類活動(dòng)中。例如，自然界中，土壤中的微生物吸附在土壤顆粒表面，形成生物膜，當(dāng)從土壤的空隙流過(guò)的水中污染物(或基質(zhì))與土壤表面的生物膜接觸，污染物被生物降解，因而污水被凈化。生物膜一般具有很長(zhǎng)的固體停留時(shí)間(SRT)。這有利于在不斷的液流流過(guò)和基質(zhì)利用過(guò)程中形成較為致密又布滿孔隙的生物膜的微型空間結(jié)構(gòu)。盡管生物膜的致密程度由于各方面因素(液流流速，基質(zhì)濃度，供氧狀態(tài)等)不同而異，其共同的非整形(FRACTAL)結(jié)構(gòu)特征已被廣泛認(rèn)同。非整形的空隙孔徑分布使得不同顆粒粒徑的污染物(基質(zhì))都能夠被生物膜通過(guò)不同的途經(jīng)被捕獲和生物降解。生物分解的產(chǎn)物也通過(guò)空隙傳輸?shù)缴锬ひ酝?，進(jìn)入水流中。當(dāng)生物膜厚度達(dá)到基質(zhì)難以進(jìn)入最內(nèi)層時(shí)，營(yíng)養(yǎng)不足將導(dǎo)致生物膜本身被內(nèi)源分解。這樣，生物膜的厚度將隨其生長(zhǎng)的外部條件的變化而變化，并處于動(dòng)態(tài)平衡。由于單位體積的生物膜量很大，生物反應(yīng)器容積則可以很小，達(dá)到高效緊湊的工藝流程目標(biāo)。然而，在自然界的生物膜和固定式生物膜反應(yīng)器中，被處理的污染物不很容易擴(kuò)散到生物膜的內(nèi)部，在好氧狀態(tài)，氧分子也不很容易均勻擴(kuò)散到生物膜內(nèi)。同時(shí)，老化的生物膜和生物降解產(chǎn)物也不易于傳送到生物膜外。這樣，固定式生物膜反應(yīng)器在理論上的優(yōu)越性并沒(méi)有得到充分的發(fā)揮。加上采用的掛膜材料(生物填料)可能易于變形和垮塌，使固定式生物膜反應(yīng)器的應(yīng)用受到很大的影響。生物流化床工藝?yán)昧骰念w粒填料，很好地解決了脫落的生物膜堵塞反應(yīng)器的問(wèn)題。流化床中采用的填料是顆粒填料，如砂，或其他人工燒結(jié)的以黏土為骨料的輕質(zhì)填料。粒徑小的顆粒填料雖易于流化，也易于被水流帶走，顆粒大的填料不易于流化，需要很高的流化速度。為使填料保留在反應(yīng)器中，適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)措施(如斜板)是必要的。為達(dá)到流化的目的，流化床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必然較為復(fù)雜。當(dāng)流化速度大時(shí)，生物膜不易于附著在顆粒填料表面，所以，顆粒填料的巨大表面積并沒(méi)有得到充分利用。多孔型輕質(zhì)填料雖然使有效表面積增加，但并不能根本改變這一局面。此外，當(dāng)采用好氧生物流化床時(shí)，曝氣充氧不易于與流化過(guò)程結(jié)合起來(lái)?；钚晕勰喾ㄔ诙兰o(jì)初應(yīng)用于污水處理以來(lái)得到很大的發(fā)展，主要是由于其系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，處理效果在系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定情況下比較好。但長(zhǎng)期以來(lái)，活性污泥經(jīng)受負(fù)荷沖擊，溫度變化(特別是低溫)，毒性影響，污泥膨脹的脆弱性困擾。污泥流失和系統(tǒng)效率低下是許多污水處理廠經(jīng)常面對(duì)的問(wèn)題。一種能結(jié)合生物膜法的較高的污泥濃度，長(zhǎng)泥齡和不需污泥回流，以及活性污泥法的無(wú)堵塞和配水及混合均勻的特點(diǎn)的生物處理工藝將使生物處理變得高效，穩(wěn)定，和容易維護(hù)管理。流動(dòng)床TM生物膜反應(yīng)器(MBBRTM)工藝很好地反映了這樣的要求。由AnoxKaldnes集團(tuán)完成的采用MBBRTM工藝的市政和工業(yè)污水處理項(xiàng)目已達(dá)350多個(gè)，廣泛應(yīng)用于包括中國(guó)在內(nèi)的全球43個(gè)國(guó)家。2流動(dòng)床TM生物膜反應(yīng)器工藝的基本原理和工藝特點(diǎn)2-1基本原理流動(dòng)床TM生物膜工藝運(yùn)用生物膜法的基本原理，充份利用了活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)，又克服了傳統(tǒng)活性污泥法及固定式生物膜法的缺點(diǎn)。技術(shù)關(guān)鍵在于研究和開(kāi)發(fā)了比重接近于水，輕微攪拌下易于隨水自由運(yùn)動(dòng)的生物填料。生物填料具有有效表面積大，適合微生物吸附生長(zhǎng)的特點(diǎn)。填料的結(jié)構(gòu)以具有受保護(hù)的可供微生物生長(zhǎng)的內(nèi)表面積為特征。當(dāng)曝氣充氧時(shí)，空氣泡的上升浮力推動(dòng)填料和周圍的水體流動(dòng)起來(lái)，當(dāng)氣流穿過(guò)水流和填料的空隙時(shí)又被填料阻滯，并被分割成小氣泡。在這樣的過(guò)程中，填料被充分地?cái)嚢璨⑴c水流混合，而空氣流又被充分地分割成細(xì)小的氣泡，增加了生物膜與氧氣的接觸和傳氧效率。在厭氧條件下，水流和填料在潛水?dāng)嚢杵鞯淖饔孟鲁浞至鲃?dòng)起來(lái)，達(dá)到生物膜和被處理的污染物充分接觸而生物分解的目的。流動(dòng)床TM生物膜反應(yīng)器工藝由此而得名。其原理示意圖如圖1所示。因此，流動(dòng)床TM生物膜工藝突破了傳統(tǒng)生物膜法(固定床生物膜工藝的堵塞和配水不均，以及生物流化床工藝的流化局限)的限制，為生物膜法更廣泛地應(yīng)用于污水的生物處理奠定了較好的基礎(chǔ)。圖1流動(dòng)床TM生物膜工藝原理示意圖2-2工藝特點(diǎn)流動(dòng)床TM生物膜工藝的特點(diǎn)包括：容積負(fù)荷高，緊湊省地：容積負(fù)荷取決于生物填料的有效比表面積。不同填料的比表面積相差很大。AnoxKaldnes集團(tuán)開(kāi)發(fā)的填料比表面積可以從200平方米/立方米到1200平方米/立方米填料體積的范圍內(nèi)變化，以適應(yīng)不同的預(yù)處理要求和應(yīng)用情況。耐沖擊性強(qiáng)，性能穩(wěn)定，運(yùn)行可靠：沖擊負(fù)荷以及溫度變化對(duì)流動(dòng)床TM工藝的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于對(duì)活性污泥法的影響。當(dāng)污水成分發(fā)生變化，或污水毒性增加時(shí)，生物膜對(duì)此的耐受力很強(qiáng)。攪拌和曝氣系統(tǒng)操作方便，維護(hù)簡(jiǎn)單：曝氣系統(tǒng)采用穿孔曝氣管系統(tǒng)，不易堵塞。攪拌器采用具有香蕉型攪拌葉片，外形輪廓線條柔和，不損壞填料。整個(gè)攪拌和曝氣系統(tǒng)很容易維護(hù)管理。生物池?zé)o堵塞，生物池容積得到充分利用，沒(méi)有死角：由于填料和水流在生物池的整個(gè)容積內(nèi)都能得到混合，從根本上杜絕了生物池的堵塞可能，因此，池容得到完全利用。靈活方便：工藝的靈活性體現(xiàn)在兩方面。一方面，可以采用各種池型(深淺方圓都可)，而不影響工藝的處理效果。另一方面，可以很靈活地選擇不同的填料填充率，達(dá)到兼顧高效和遠(yuǎn)期擴(kuò)大處理規(guī)模而無(wú)需增大池容的要求。對(duì)于原有活性污泥法處理廠的改造和升級(jí)，流動(dòng)床TM生物膜工藝可以很方便地與原有的工藝有機(jī)結(jié)合起來(lái)，形成活性污泥-生物膜集成工藝(HYBASTM工藝)或流動(dòng)床TM-活性污泥組合工藝(BASTM工藝)。使用壽命長(zhǎng)：優(yōu)質(zhì)耐用的生物填料，曝氣系統(tǒng)和出水裝置可以保證整個(gè)系統(tǒng)長(zhǎng)期使用而不需要更換，折舊率較低。2-3工藝基本物理要素流動(dòng)床TM生物膜工藝的基本物理要素包括：生物填料；曝氣系統(tǒng)或攪拌器系統(tǒng)；出水裝置；池體。圖2所示為工藝基本物理要素示意圖。生物填料：針對(duì)不同性質(zhì)的污水及出水排放標(biāo)準(zhǔn)，我們開(kāi)發(fā)了一系列不同的生物填料，比表面積界于200-1200平方/立方(如K1，K3，NATRIX，BIOFILM-CHIP等)，以適用各種處理要求。當(dāng)預(yù)處理要求較低，或污水中含有大量纖維物質(zhì)時(shí)，采用比表面積較小的尺寸較大的生物填料，比如在市政污水處理中不采用初沉池，或者，在處理含有大量纖維的造紙廢水時(shí)。當(dāng)已有較好的預(yù)處理，或用于硝化時(shí)，采用比表面積大的生物填料。生物填料由塑料制成。填料的比重界于0.96-1.30之間。曝氣系統(tǒng)：由于生物填料在生物池中的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不斷地阻擋和破碎上升的氣泡，曝氣系統(tǒng)只需采用開(kāi)有中小孔徑的多孔管系，這樣，不存在微孔曝氣中常有的堵塞問(wèn)題和較高的維護(hù)要求。曝氣系統(tǒng)要求達(dá)到布?xì)饩鶆?，供氣量由設(shè)計(jì)而定，并可以控制。攪拌器系統(tǒng)：厭氧反應(yīng)池中采用香蕉型葉片的潛水?dāng)嚢杵鳌Ｔ诰鶆蚨贁嚢柘?，生物填料和水體產(chǎn)生回旋水流狀態(tài)，達(dá)到均勻混合的目的。攪拌器的安裝位置和角度可以調(diào)節(jié)，達(dá)到理想的流態(tài)。生物填料不會(huì)在攪拌過(guò)程中受到損壞。出水裝置：出水裝置要求達(dá)到把生物填料保持在生物池中，其孔徑大小由生物填料的外形尺寸而定。出水裝置的形狀有多孔平板式或纏繞焊接管式(垂直或水平方向)。出水面積取決于不同孔徑的單位出流負(fù)荷。出水裝置沒(méi)有可動(dòng)部件，不易磨損。池體：池體的形狀規(guī)則與否，深淺以及三個(gè)尺度方向的比例基本不影響生物處理的效果，可以根據(jù)具體情況靈活選擇。攪拌器系統(tǒng)的布置也需根據(jù)池型進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。池體的材料不限。在需要的時(shí)候，池體可以加蓋并留有觀察窗口。圖2流動(dòng)床生物膜工藝的基本物理要素：生物填料，曝氣系統(tǒng)，攪拌系統(tǒng)，出水裝置，池體3流動(dòng)床TM生物膜反應(yīng)器工藝的常用流程污水生物處理的目標(biāo)包括去除有機(jī)物，生物脫氮和除磷。去除有機(jī)物的工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單一些，而脫氮除磷工藝則較為復(fù)雜。3-1去除有機(jī)物工藝流程一般而言，去除有機(jī)物工藝流程較為簡(jiǎn)單。對(duì)于一般二級(jí)生物處理，出水BOD要求為25毫克/升時(shí)，一般采用兩級(jí)流動(dòng)床TM流程。如二沉池前設(shè)有混凝單元，或一級(jí)處理中采用化學(xué)沉淀，則可采用一級(jí)流動(dòng)床TM流程。對(duì)于出水BOD要求為10毫克/升時(shí)，采用兩級(jí)流動(dòng)床TM流程，并需要采用化學(xué)沉淀一級(jí)處理，或者混凝沉淀二沉池。對(duì)于采用流動(dòng)床TM工藝作為活性污泥工藝的生物預(yù)處理對(duì)付沖擊負(fù)荷時(shí)，則可采用一級(jí)流動(dòng)床TM流程。以上各種情況的設(shè)計(jì)負(fù)荷因預(yù)處理工藝的不同和BOD去除要求的不同而異。表1列舉了可能的工藝流程。表1應(yīng)用流動(dòng)床TM生物膜工藝去除有機(jī)物的工藝流程流程備注1)常規(guī)二級(jí)處理2)常規(guī)二級(jí)處理(強(qiáng)化一級(jí)及化學(xué)除磷)3)常規(guī)二級(jí)處理(強(qiáng)化二級(jí)及化學(xué)除磷)4)強(qiáng)化二級(jí)處理(強(qiáng)化二級(jí)及化學(xué)除磷)5)強(qiáng)化二級(jí)處理(強(qiáng)化一級(jí)及化學(xué)除磷)6)常規(guī)二級(jí)處理(流動(dòng)床工藝為預(yù)處理-BASTM工藝)3-2生物脫氮工藝流程生物脫氮的途經(jīng)一般包括兩步。第一步是硝化，將氨氮氧化為亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。這一步由于硝化菌生長(zhǎng)緩慢而需要很大的生物池容積。硝化只有在有機(jī)物氧化基本完成后才易于進(jìn)行，是因?yàn)檠趸袡C(jī)物的異養(yǎng)菌生長(zhǎng)迅速。硝化可以單獨(dú)進(jìn)行。第二步是反硝化，在厭氧條件下將硝酸鹽氮還原為分子氮而逸出。這一步很快，不是脫氮的控制因素。硝化是否前置或后置，取決于污水中碳源的質(zhì)和量。3-2-1硝化工藝流程當(dāng)采用常規(guī)一級(jí)處理時(shí)，一般采用三級(jí)流動(dòng)床TM工藝流程，其中第一個(gè)反應(yīng)池用于有機(jī)物的去除，第二和第三個(gè)反應(yīng)池用于硝化。當(dāng)采用化學(xué)沉淀強(qiáng)化一級(jí)處理去除大部分懸浮物和膠體物質(zhì)時(shí)，可以采用兩級(jí)流動(dòng)床TM工藝流程，溶解性有機(jī)物的氧化和部分硝化在第一反應(yīng)池中進(jìn)行，而第二反應(yīng)池則用于硝化。當(dāng)采用活性污泥法全流程(預(yù)沉-活性污泥-二沉)去除有機(jī)物時(shí)，可以采用一級(jí)或兩級(jí)流動(dòng)床TM工藝進(jìn)行硝化。當(dāng)對(duì)活性污泥法工藝去除有機(jī)物的污水處理廠升級(jí)改造為硝化工藝時(shí)，采用活性污泥-生物膜集成(HYBASTM)工藝能夠很靈活地解決問(wèn)題。在現(xiàn)有的活性污泥池中投加生物填料，這樣，活性污泥將與生物膜共存于同一反應(yīng)池中?；钚晕勰鄬⒅饕コ袡C(jī)物，而吸附生長(zhǎng)于生物填料表面的硝化菌則完成硝化作用，充分利用了兩種工藝的優(yōu)點(diǎn)，從而充分利用現(xiàn)有工藝條件又達(dá)到升級(jí)改造的雙重目的。這種工藝的靈活性還體現(xiàn)在生物填料的填充率可以根據(jù)需要在30%至67%之間選擇。在這一工藝中需要回流污泥以保持反應(yīng)池中的MLSS污泥濃度。表2列舉了有關(guān)工藝流程。表2應(yīng)用流動(dòng)床TM生物膜工藝去除有機(jī)物及硝化工藝流程流程備注7)有機(jī)物去除及硝化8)有機(jī)物去除及硝化可化學(xué)除磷9)有機(jī)物去除及硝化HYBASTM工藝3-2-2生物脫氮工藝流程生物脫氮包括硝化和反硝化。反硝化需要碳源。當(dāng)碳源可以由污水中的溶解性BOD提供時(shí)，應(yīng)充分利用，如污水中碳源不足，則要外加碳源。外加碳源可以由污泥水解而產(chǎn)生的富含揮發(fā)性有機(jī)物提供，也可以是其他來(lái)源，如工業(yè)用甲醇或乙醇或其他工業(yè)生產(chǎn)的高濃度溶解性有機(jī)廢物。反硝化工藝可以前置或后置，或同時(shí)前后置。當(dāng)污水中碳源充足時(shí)，反硝化前置充分利用現(xiàn)成的碳源，剩余有機(jī)物才被好氧氧化。后置的硝化出水回流到反硝化池。此時(shí)可以采用三級(jí)流動(dòng)床TM工藝流程，第一反應(yīng)池為厭氧反硝化，第二反應(yīng)池為有機(jī)物好氧氧化，第三反應(yīng)池為好氧硝化池，硝化池出水按反硝化效率計(jì)算得來(lái)的回流比回流到前置反硝化池。當(dāng)污水中碳源嚴(yán)重不足時(shí)，采用后置反硝化工藝，外加碳源可以來(lái)源于污泥水解的上清液，并補(bǔ)充部分碳源。此時(shí)由于污水中有機(jī)物主要以顆粒以及膠體形式存在，強(qiáng)化一級(jí)處理會(huì)很有效地減少有機(jī)物好氧氧化池的體積，同時(shí)，顆粒狀有機(jī)物也充分地保留在污泥中并經(jīng)水解后用作反硝化的碳源。此時(shí)采用后置反硝化的三級(jí)流動(dòng)床TM工藝流程，無(wú)需回流硝化池出水。第一第二池用于有機(jī)物氧化和硝化，第三池為反硝化池。當(dāng)污水中碳源不足但可以利用時(shí)，則可以采用反硝化同時(shí)前置和后置的流動(dòng)床TM工藝。此時(shí)采用四級(jí)流動(dòng)床TM工藝流程，第一池為前置反硝化，第二和第三池為有機(jī)物氧化和硝化(該兩池可以合并為一池)，第四池為后置反硝化，未完全反硝化的出水以適當(dāng)?shù)幕亓鞅然亓鞯降谝怀刂?。流?dòng)床TM工藝與活性污泥工藝有機(jī)結(jié)合起來(lái)，也可以達(dá)到生物脫氮目的。當(dāng)現(xiàn)有的活性污泥法硝化污水處理廠升級(jí)時(shí)，可以在其后增設(shè)流動(dòng)床TM單池工藝進(jìn)行反硝化。HYBASTM工藝也能很好地適應(yīng)于生物脫氮。在活性污泥法中為了達(dá)到硝化，好氧泥齡應(yīng)很長(zhǎng)，污泥濃度較高，容易導(dǎo)致絲狀菌的大量繁殖，而出現(xiàn)污泥膨脹和難以沉淀。而在HYBASTM工藝中，利用生物填料來(lái)富集生長(zhǎng)緩慢的硝化菌，從而可以利用生物膜來(lái)進(jìn)行硝化，利用較短泥齡的活性污泥去除有機(jī)物。富含硝氮的水流以按照反硝化效率而確定的回流比回流到前置的反硝化厭氧/缺氧池中。前置反硝化池中未被利用的溶解性有機(jī)物(超過(guò)反硝化需要的部分)和可生化降解的顆粒有機(jī)物則在后續(xù)的有機(jī)物氧化池及HYBASTM池中被分解。HYBASTM工藝生物脫氮因而包括三池，第一池為活性污泥反硝化池，第二池為活性污泥有機(jī)物氧化池，HYBASTM池進(jìn)行硝化和最后的有機(jī)物氧化。表3列舉了相應(yīng)的工藝流程。表3應(yīng)用流動(dòng)床TM生物膜工藝去除有機(jī)物及脫氮工藝流程流程備注10)前置反硝化(碳源充足)11)后置反硝化(碳源缺乏)12)前后置反硝化(碳源不足)13)后置反硝化(碳源缺乏)與活性污泥法結(jié)合14)前置反硝化(碳源充足)HYBASTM工藝15)前后置反硝化(碳源不足)HYBASTM工藝3-3生物脫氮除磷工藝流程磷和氮一樣都是引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要因素。磷污染主要來(lái)自工業(yè)和生活污水。生物除磷是利用自然界存在的聚磷菌(PAO)在厭氧條件下以釋放微生物體內(nèi)儲(chǔ)存的磷酸鹽而產(chǎn)生足夠的能量而利用揮發(fā)性有機(jī)酸(VFA)為碳源，而得到迅速繁殖，揮發(fā)性有機(jī)酸被轉(zhuǎn)化為有機(jī)聚合物(PHA)儲(chǔ)存在污泥中。在好氧(以及缺氧)條件下，PAO反過(guò)來(lái)又利用PHA為能源和碳源，以遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于微生物生長(zhǎng)所需的比例大量吸收污水中的磷酸鹽，達(dá)到將污水中的磷轉(zhuǎn)化為污泥中的磷，并通過(guò)排除富含磷的剩余污泥達(dá)到污水生物除磷的目標(biāo)。生物除磷的效率取決于兩方面：VFA/P的比例高于10-20倍，保證有足夠的VFA促進(jìn)PAO的繁殖。當(dāng)生物脫氮需要同時(shí)進(jìn)行并采用前置反硝化時(shí)，VFA常不足，不能二者兼得。二沉效率問(wèn)題--出水中懸浮物/生物量不能有效去除時(shí)，磷也隨之排出。提高二沉池效率是保證出水中磷達(dá)標(biāo)的又一關(guān)鍵。為此，往往需要投加藥劑，特別是出水磷標(biāo)準(zhǔn)為小于0.5毫克/升的情況。生物脫氮和除磷結(jié)合在同一系統(tǒng)，可以采用活性污泥-流動(dòng)床集成(HYBASTM)工藝的處理流程。常用的流程包括基于UCT工藝或改良UCT工藝的HYBASTM工藝。在UCT工藝中，第一池為厭氧池，用于厭氧釋放磷和聚磷菌的繁殖。第二池為缺氧池，用于前置反硝化和部分磷吸收。第三和第四池為好氧池，第三池可以是活性污泥池也可以是HYBASTM池，第四池一定是HYBASTM池。硝化主要在生物填料中進(jìn)行，而活性污泥部分則進(jìn)行氧化和磷吸收。回流包括水和泥兩部分。水回流又分為富含硝酸鹽的水從第四池出水回流到第二池(缺氧池)池首進(jìn)行反硝化，以及第二池的出水(硝酸鹽濃度很低)回流到第一池(即回流部分聚磷菌)。污泥從二沉池回流到第一和第二池以保持系統(tǒng)的污泥濃度。如果第二池的反硝化不徹底，從該池回流到第一池的水中硝酸鹽會(huì)競(jìng)爭(zhēng)VFA從而抑制PAO的繁殖，使系統(tǒng)的除磷效果降低。為達(dá)到較好的生物除磷效果，可以將第二池一分為二，使反硝化回流和除磷回流不相互交叉。這樣形成改良UCT工藝。4流動(dòng)床TM生物膜反應(yīng)器工藝的應(yīng)用流動(dòng)床TM生物膜反應(yīng)器(MBBRTM)工藝自1989年首次應(yīng)用于挪威STENSHOLT市政污水脫氮處理以來(lái)，已廣泛應(yīng)用于全球三百余個(gè)市政污水和工業(yè)廢水的處理工程，既可用于新建項(xiàng)目，更方便于老廠的改造和升級(jí)換代。其中，市政污水處理廠百余座，工業(yè)(造紙，制藥，食品，奶制品，釀造，化工，石油，電子，鋼鐵，機(jī)械，海洋，船舶，印染，醫(yī)院，機(jī)場(chǎng)，等)廢水處理工程一百五十余個(gè)，水產(chǎn)養(yǎng)殖水處理站五十余個(gè)。還有約5000個(gè)微型處理單元應(yīng)用于德國(guó)和比利時(shí)的鄉(xiāng)村和渡假村。下面列舉應(yīng)用于市政污水處理的例子。4-1LILLEHAMMER市政污水處理廠：流動(dòng)床TM生物膜(MBBRTM)工藝脫氮LILLEHAMMER(利勒哈默爾)是挪威的一個(gè)內(nèi)陸城市，地處奧斯陸以北約170公里。在這里成功地舉辦了1994年第十七屆冬奧會(huì)。該市原有一個(gè)化學(xué)沉淀除磷及懸浮物的強(qiáng)化一級(jí)污水處理廠。隨著受納水體MJ?SA湖逐漸富營(yíng)養(yǎng)化，以及該市贏得冬奧會(huì)舉辦權(quán)，市政府決定擴(kuò)建及升級(jí)原有污水廠為脫氮除磷污水處理廠。出水水質(zhì)要求(年平均)：總磷<0.2毫克/升，總氮>70%，BOD7<10毫克/升。因場(chǎng)地有限，低溫(>3.5度)低濃度污水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，要求處理工藝必須高效和緊湊。1992年，KALDNES公司(AnoxKaldnesAS的前身)為該工程設(shè)計(jì)了以流動(dòng)床TM生物膜工藝去除有機(jī)物和脫氮的經(jīng)典流程，接以化學(xué)沉淀法除磷的總體工藝。設(shè)計(jì)負(fù)荷為：人口當(dāng)量，設(shè)計(jì)流量1200立方/小時(shí)，BOD負(fù)荷2900公斤/天，COD負(fù)荷5929公斤/天，TSS負(fù)荷2900公斤/天，TN負(fù)荷755公斤/天，TP負(fù)荷107公斤/天，溫度10度。設(shè)計(jì)流程如下。生物處理：流動(dòng)床TM生物膜工藝，總?cè)莘e3840立方，兩列并行，每列九池串連，BOD去除/前置反硝化，硝化，后置反硝化(外加碳源)，后氧化。生物處理設(shè)計(jì)HRT為3.2小時(shí)。化學(xué)處理：絮凝(投加PAC)，二沉，除磷及懸浮物/生物量。圖3LILLEHAMMER市政污水廠流程圖該廠自1994年投產(chǎn)運(yùn)行以來(lái)，處理效率高于設(shè)計(jì)要求。2000年全年平均處理效率為：BOD96%，TN80%，TP98%。特別值得一提的是，1995年春汛期間，該廠停車月余?；謴?fù)生產(chǎn)后48小時(shí)內(nèi)，硝化達(dá)到設(shè)計(jì)水平。充分顯示流動(dòng)床TM生物膜工藝的優(yōu)越性。4-2BROOMFIELD市政污水處理廠：HYBASTM工藝去除有機(jī)物和除磷脫氮BROOMFIELD地處美國(guó)科羅拉多州，其市政污水處理廠需要擴(kuò)建以滿足除磷脫氮要求。原有活性污泥處理工藝僅能去除BOD。除了處理規(guī)模需要擴(kuò)大近一倍(由5百萬(wàn)加侖到8百萬(wàn)加侖)外，出水還需要達(dá)到TP小于1毫克/升，氨氮小于2毫克/升，硝酸鹽氮低于10毫克/升，以及BOD不大于10毫克/升。KALDNES北美分公司(AnoxKaldnesInc.的前身)于2001年在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了HYBASTM工藝的試驗(yàn)研究，與其他三個(gè)方案進(jìn)行平行對(duì)比研究，被確定為最有效和穩(wěn)定的處理工藝。該工藝?yán)蒙锾盍系木薮笥行П砻娣e促使生長(zhǎng)緩慢的硝化菌生長(zhǎng)，而活性污泥則主要用于有機(jī)物的氧化。通過(guò)改變填料的填充率，可有效地調(diào)整硝化部份的生物量。該廠的處理流程如圖4所示。第一池為反硝化，第二池為除磷(磷釋放)，第三和第四池為反硝化，第五和第六池為BOD氧化和硝化。圖4HYBASTM工藝流程圖運(yùn)用該工藝，在沒(méi)有新建生物池的前提下，達(dá)到了既擴(kuò)大規(guī)模，又提高處理效率，達(dá)到脫氮除磷的目的。利用原有活性污泥池小部份容積改建為前置反硝化池(活性污泥法)，其余大部份容積改建為BOD氧化池以及硝化池(HYBASTM工藝)。設(shè)計(jì)負(fù)荷：流量1262立方/小時(shí)，BOD4411公斤/天，TSS2950公斤/天，TN1394公斤/天，TKN1235公斤/天，NH3-N1125公斤/天，NO3-N159公斤/天，PO4-P227公斤/天。該廠自2002年11月投產(chǎn)以來(lái)，完全滿足設(shè)計(jì)要求。在設(shè)計(jì)水溫13度，HRT4.5小時(shí)情況下，平均SRT小于4.5天。處理效率為：BOD91%，COD89%，TN80%，氨氮96%，TSS93%