生物转盘处理污水试验研究

第25卷第3期哈尔滨商业大学学报(自然科学版)Vol 25 No. 32009F6a Journal of Harbin University of Commerce( Natural Sciences Edition) Jun 2009生物转盘处理污水试验研究王春丽,杨伟,毛秋喜,刘威(哈尔滨工程大学建筑工程学院哈尔滨150001)摘要:采用生物转盘反应器为研究对象,对有机物降解和脱氣进行试验研究.试验结果表明,在进水有机物平均盘片负荷分别为400~800mg/L条件下进行试验,有机物去除率分别为98.5%、972%953%%.2%和92.1%在水力负荷分别为7860、53.30和3215L(m2·d)条件下,对有机物的去除率分别为87.68%、86.35%89.2%和94.51%,由此可见,好氧生物转盘对有机负荷及水力负荷变化具有良好的适应能力在C/N=5时,总氮去除率达87%以上;而在C/N=1.5时,总氢去除率不到50%.由此可见,要实现良好的脱效果必须控制CN比,至少3-5关键词:生物转盘;COD;水力负荷;脱氧中田分类号:X703文献标识码:A文章编号:1672-0946(2009)03-0301-03Study on wastewater treatment with rotating biological contactorWANG Chun-li, YANG Wei, MAO Qiu-xi, LIU WeiSchool of Civil Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001, ChinAbstract: In this paper, rotating biological contactor( RBC) batch reactor is conducted toinvestigate removal of carbon and nitrogen from artificial domestic wastewater in an rBC.Experimental results show that the experiments on the condition of serious organic loads 400800 mg/L, the average removal efficiency of COD are 98. 5 % 97 2%,95.3%, 92% and 92.1 %. Under condition of hydraulic loads 78. 60, 53. 30 and 32 15L/(m2d), the removal efficiency of organic substances in the aerobic RBC are 87. 68%, 86.35%89. 2% and 94. 51 separately. So the aerobic RBC can adapt to alteration of organic loadand alteration of hydraulic load. The datum of experiments showed that, on the condition ofC/N=5, the removal efficiency of total nitrogen is upwards of 88%. But on the condition ofC/N=1. 5, the removal efficiency of total nitrogen is under 50%. To realize well effect ofdenitrification, the C/N should be controlled at 3-5.Key words: rotating biological contactor; COD; hydraulic load; nitrogen removal生物转盘是生物膜法污水处理工艺中的一种,括COD的去除和脱氮34.本文通过生物转盘有可有效地用于城市污水和多种有机性工业废水处机物降解和脱氮的试验研究了影响生物转盘系统理在国内外污水处理技术的研究中受到极大关的运行因素注12.与其他生物处理工艺相同,生物转盘的净化反应包括:有机物的氧化分解、硝化、脱氮等生材料与方法物转盘不需要曝气,也无需污泥回流,节约能源同1.1试验设备与试验用水时在较短的接触时间就可得到较高的净化效果,包生物转盘反应器是采用聚乙烯材料,槽长收稿日期:2008-10-18.作者简介:王舂丽(1974-),女副教授博士研究方向:水污染控制32·哈尔滨商业大学学报(自然科学版)第25卷32cm,表面拉毛,转轴距水面2cm,盘片间距为1f如c→去除率11074cm,槽宽36cm,共有36个盘片,盘片直径为m,盘片厚1mm,装置如图1所示陌∞图2不同COD质量浓度下的去除率从图2可见,好氧生物转盘对COD为400800mg/L的不同有机负荷具有较好的去除效果,平均去除率分别为98.5%,97.2%,95.3%,942%和92.1%.因此,生物转盘对负荷变动具有良1一生物转盘;2一氧化槽3转盘电机;4—进水箱;5一出水箱好的适应能力图1生物转盘试验装置2.2水力停留时间对COD去除率的影响反应器的启动及运行过程中进水采用人工合成在进水COD为600mg/,转盘的转速为5r废水其成分为:乙酸钠HPO4:MO47H10.08min的条件下,在水力停留时间分别为2、46h,水8/L;CaCl2·H100.05g/L;NHa01g/L;微量元素力负荷分别为7860,53.30和3215L(m2d)溶液1mL,水温保持在25-0℃微量元素溶液成的条件下,生物转盘运行10d检测出水的COD分为(1L蒸馏水中):0.9044 gFcI3,0.15gHBO值,实验结果如图30. 03 g CuSO, .5H,0, 0. 18 g KI, 0. 06g MnCI4H2O,0.12 g Znso4·7H2QO,0.l5gCoC2·TH2O0.0 g Na, Moc4·2H2O,10g乙二胺四乙酸1.2接种污泥与培养运行方式4h2 h接种污泥取自哈尔滨市文昌污水处理厂生化缺氧好氧反应池的缺氧段将所取污泥经沉淀后取注23456789I0时间d入反应槽中先不进水使盘片慢慢旋转12-24h,让上清液中的游离菌种咐着于盘片上,其后开始间歇进图3水力停留时间对出水COD的影响水,进水量由小到大随生物膜的增长而加大待生物从图3中可知,在水力停留时间为2h的条件膜较好的附着于盘片时改间歇进水为连续进水使下,出水的COD去除率不是很好这是因为水力停营养物向生物膜供给,进水CN:P=1005:1.留时间短,使生物转盘的处理量增大,有机负荷也1.3分析项目与检测方法同时增大,这对微生物的生长造成了一定冲击,导CoD.用COD快速测定仪;NO;一N采用麝香致部分附着在盘片上很牢固的微生物游离到水草酚分光光度法;NH-N采用纳氏试剂分光光体中,一方而增加了出COD的值,另一方而减少了度法;MLs采用滤纸重量法;pH值采用pHoo生物反应器内的生物相降低了处理污水的能力型在线pH计;Do采用YSL500溶解氧分析仪在水力停留时间为4h时有机物的去除效果较好,COD去除率达到95.9%在水力停留时间为6h2结果与分析时,出水COD的去除率较其他两个条件下都高系统稳定运行后,在影响去除效果的众多因素COD去除率最高值可达到96.5%,但考虑到水力中选择COD硝氮,水力停留时间等主要因子为指间为4h较好停留时间长而导致处理量的下降,选择水力停留时示指标,通过试验来考察这些因子对系统的影响23C/N比对脱氮效果的影响2.1有机负荷对去除效果的影响生物转盘的进水COD质量浓度为600mg/LCOD分别为40050060900mg/L,进时,改变进水中额外加入的NON质量浓度进连续试验观察反应器有机物的去除效果实验行试验即测定在不同CN比下考察转盘的脱氮结果见图2.特性试验结果见图4(下转308页)哈尔滨商业大学学报(自然科学版)第25卷[7]王凌,郑大钟一种基于退火策略的混沌神经网络优化算[4] ZHOU C S, CHEN T L, HUANG W Q Chaotic neun network法[]控制理论与应用,200,17(1),139-142with nonlinear sell- feedback and its即 plication in optimization[8]徐缩群孙明. Shannon小波混沌神经网络及其TSP(城市[J]. Neurocomputing, 1997, 14: 209-222.旅行商)问题的求解[]控制理论与应用,2008,25(3),[5]谢传泉何晨混沌神经网络模型中的模拟退火策略[J上海交通大学学报,2003,37(3):323-326.[9]徐耀群何少平,张莉.傅立叶 Hopfield神经网络及其在优[6]徐耀群,岳海燕.小波混池神经网络模拟退火参数研究[刀化中的应用J哈尔滨商业大学学报:自然科学版,2008,24计算机工程与应用,2008,44(2):8082(3):277-280.(上接302页)2)生物转盘的HRT对生物转盘的运行有很大HC/N=L5 -CN=5-C/N=3-C/N=6.5的影响,去除效果随着的HRT的增大而增大HRT=6h与HRT=4h相比较,COD去除率的提高不000是很大,而目.HRT的增加导致处理量的降低,所以选择了HRT=4h为操作参数;3)本试验中采用的C/N系列为5,3和1.5,试1234567验数据表明,在C/N=5时,脱氮效果较好,去除率达87%以上;而在C/N=1.5时,脱氮效果很差,去图4不同c/N比下的脱氮率除率不到50%,由此可见,要实现良好的脱氮效果C/N比必须控制至少在3~5.提高C/N比,可采用从图4可见在CN=1.5的情况下,NO在进水中投加碳源或者采用多点进水的方法N的去除率不到50%,此时系统的脱氮效果很不理想CN=1.5低于理论上的脱氮最小CN参考文献:比6,在C/N=3的情况下,NO3--N的去除率达[沈翟良黄勇固定化微生物污水处理技木[M北京:化到88%.试验证明,在低于最小C/N=3的条件下,学工业出版社,2002很准实现良好的脫氮效果因此要实现良好的脱2划雨赵庆良,郑兴灿生物膜法污水处理技木M].北京中国建筑出版社,2000氮效果必须控制C/N比,理论上至少是3-5因而(3】张自杰,废水处理论与设计M]北京:中国建筑工业出版实际中根据想要的预期效果,调整好合适的C/N社,2003比.一般来讲,CN比越高,越有利于反硝化,系统[4]张锡辉,刘勇弟废水生物处理M北京:化学工业出版社的脱氮效果越好.[5]国家环保局《水和废水分析监测方祛》编委会水和废水监3结论测分析方法[M].北京:中国环境科学出版社,198[6] GUIMARAES C, PORTO P, OUVEIRA R, al. Doodlouria-ation1)生物转盘对COD为400-800mg/L的不同有机负荷具有较好的去除效果,平均去除率均在9%以tactor with Phanerochaete chrysosporium immobilized on polyure-上,说明生物转盘对负荷变动具有良好的适应能力thane foem disks[ J]. Prowess biochemisty, 2005, 40: 535-540.