MBBR污水處理設備原理

MBBR污水處理設備原理——設計參數

設計流量：10m3/d每小時0.5m3
設計容積負荷為Nv=2.0kgCOD/(m3·d),COD去除率為60%。則厭氧池有效容積為：V1=10×（1500-600）×0.001/2=4.5m3
厭氧池的形狀及尺寸
據資料，經濟的厭氧池高度一般為4～6m，并且大多數情況下這也是系統優化的運行范圍。厭氧池的池形有矩形、方形和圓形。圓形厭氧池具有結構穩定的特點，但是建造圓形厭氧池的三相分離器要比矩形和方形的厭氧池復雜得多。因此本次設計先用矩形厭氧池，從布水均勻性和經濟考慮，矩形厭氧池長寬比在2：1左右較為合適。
設計厭氧池有效高度為h=5m，則橫截面積S=4.5/5=1.125m2
設計厭氧池長約為寬的2倍，則可取L=1.4m,B=0.70m；
一般應用時厭氧池裝液量為70%～90%，本工程中設計反應器總高度為H=6.5m,其中超高0.5m。
厭氧池的總容積V=0.7×1.4×6=5.88m3,有效容積為4.5m3,則體積有效系數為76.5%,符合有機負荷要求。
水力停留時間（HRT）和水力負荷率V2
T=(4.5/10)×24=10.8h, V2=(10÷24)÷1.125=0.37m3/(m2·h)
對于顆粒污泥，水力負荷V2=0.1～0.9 m3/(m2·h),符合要求。

影響因素

　　1溫度

　　生物硝化反應在5～40℃均可進行，但15℃為分界點。溫度高于15℃時，AOB的生長速度高于NOB，AOB的小泥齡小于NOB的小泥齡，并且隨著溫度的升高，二者的差值將增加，所以高溫有利于AOB的生長。在25℃以上控制泥齡，可以有效地選擇NOB。目前的工程實例通常將亞硝化過程的溫度控制在30～35℃。

　　多數研究認為，AAOB的理想溫度條件為30～40℃，但是自然條件下在溫度較低時也可以進行穩定的厭氧氨氧化反應，RYSGAARD等指出在-1.3℃時，北極海底沉積物中的AAOB菌仍具有活性。低溫條件下反應器中的AAOB菌的活性一直受到關注，一些研究結果表明，在亞硝化-厭氧氨氧化工藝系統中，溫度降到20℃以下后都測定發現了AAOB菌的活性，有些研究顯示，在10℃甚至更低溫度都有可能存在穩定的厭氧氨氧化反應。但是也有研究指出，當溫度降低到15℃時，生物膜反應器內開始積累NO2-，表明AAOB菌的活性受到了抑制。

　　2基質含量和pH

　　厭氧氨氧化反應的基質為氨和亞硝酸，二者含量過高均會對微生物產生抑制作用。

　　基質氨對AAOB的影響較小，只有氨的質量濃度超過1g/L才能抑制。基質氨的抑制主要由FA產生。FA對AOB和NOB均有抑制，但抑制的含量范圍不同。ANTHONISEN等報道了質量濃度0.1～1.0mg/L的FA對亞硝化單胞菌屬(Nitrosomonas)有抑制作用，而質量濃度10～150mg/L的FA對硝化桿菌屬(Nitrobacter)有抑制作用。在亞硝化工藝中將FA的質量濃度控制上述2個范圍之間，NOB就會被抑制而產生NO2-積累。

物化 - 生化組合法
物化和生化法處理高濃度有機廢水優缺點并存，兩者的組合工藝應用越來越廣泛，比如將物化法作為生化法的預處理，能提高對各類污染物的去除效果。焦化廢水( CWW) 成分復雜，具有異質性和毒性，無害化處理較困難。為了提高污染物的去除效率，考慮到了 CWW 的組成和毒性特征，Liu 等[12]整合了一套包含物理/化學預處理，生物處理和物理/化學深度處理的廢水處理系統。預處理，包括脫脂和空氣浮選，油類去除效率 > 85% ; 生物處理去除了 84. 1% 的游離，93. 5% 的硫氰酸鹽和 86. 2% 的總酚，表明有效的生物; COD、NH3 - N和 TN 的去除率分別為98. 6% 、95. 4% 和90% 。總體而言，該綜合處理系統為中國等焦炭生產國的 CWW 處理技術改進提出了新的選擇。Wu 等將 Fe - Ni 催化微電解與曝氣生物濾池耦合，研究針對 2，4，6 - 三硝基生產廢水處理，結果表明: 在6. 0h 的良好水力停留時間下，可以除去約98% 的硝基芳族化合物，93% 的化學需氧量和 97% 的色度，終排放物符合國家排放標準要求( GB 14470. 1 - 2002) 。

污水控制系統
a.曝氣槽有關控制。送氣量控制，以廢水量調整控制送氣量。鼓風機輸出壓控制，送風量以調節鼓風機吸入閥門的開度及鼓風機之臺數控制，輸出壓力以壓力控制于定值，確保穩定送風量。關于DO控制就是以DO之控制量調節送氣量使槽內的DO與目標值一致。MLSS控制在對回流污泥量進行調節控制可以促使槽內濃度與目標保持一致，對回流污泥量進行控制就是用流入的廢水量與比率相乘，所得的數值作為回流污泥控制的目標值，從而對回流污泥量進行調整。
b.加氯量控制。以處理水量作比率調節加氯量，也有以余氯測定計測定結果作回授控制，并由水量作比率調節。
c.沉淀池控制。該環節的控制在操作過程中以污泥泵浦、刮泥機以及浮除的清除為主，將定時器與順序控制相結合。