压力式生物膜反应器处理榨菜腌制废水的效能.doc

压力式生物膜反应器处理榨菜腌制废水的效能摘要：压力式莫生物反应器通过结合增压喷射暴气和生物膜技术而被发展。调查了有机负荷、压力和空气供应率对处理榨菜腌制废水的效能的影响。结果显示在水温（305），压力0.2Mpa，有机负荷16 kgCOD/ (m3d)，磷的负荷160 gPO43-P/(m3d)，溶解氧5mg/L，空气供应率300L/h和没有污泥排放的条件下，COD和磷的去除率为94.6% 和 54.3%。与正常的压力相比，COD的去除效率增加了25倍和磷的去除用生物磷酸盐的减少。最佳的压力和空气供应率是0.14 MPa 和 300L/h。关键词：膜生物感应器；榨菜腌制废水；负荷；生物磷的还原1. 引言压力式莫生物反应器通过结合增压喷射暴气和生物膜技术而被发展。调查了有机负荷、压力和空气供应率对处理榨菜腌制废水的效能的影响。结果显示在水温（305），压力0.2Mpa，有机负荷16 kgCOD/ (m3d)，磷的负荷160 gPO43-P/(m3d)，溶解氧5mg/L，空气供应率300L/h和没有污泥排放的条件下，COD和磷的去除率为94.6% 和 54.3%。与正常的压力相比，COD的去除效率增加了25倍和磷的去除用生物磷酸盐的减少。最佳的压力和空气供应率是0.14 MPa 和 300L/h。2. 实验装置和方法A实验装置实验装置在显示在图1中：压力式莫生物反应器由两个直径160mm和高为2.5m的槽型反应器串联而成，有效容积为35L，配备联合的填料。原水从提高水槽流入循环水槽，然后泵加压，气液喷射暴起后流入反应器。定量絮凝剂后流出废物。被泵的额定流量和气液热喷射限制，还有装有流出循环系统的装备和氧化的循环系统。B试验中的水质入水水质如表1：C方法1）负荷调查了磷酸盐的去除和反应器的有机负荷COD。在压力是0.2Mpa，溶解氧5mg/L，空气供应率300L/h，水温(305) 和没有污泥排放的条件下，有机负荷被控制在4,6,8,12,16,20和30 kgCOD/ (m3d)，磷酸盐300g (m3d)，从出水和入水取样测量COD和磷酸盐作为指示。2）压力在水温（305），空气供应率300L/h，有机负荷15 kgCOD/ (m3d)，和没有污泥排放的条件下，压力分别0.2,0.14,0.08Mpa，从出水和入水取样测量COD和磷酸盐作为指示。3）氧供应率在水温（305），空气供应率300L/h，压力0.14Mpa，有机负荷15 kgCOD/ (m3d)，磷酸盐300g (m3d)和没有污泥排放的条件下，空气供应率分别为300，200,100L/h，从出水和入水取样测量COD和磷酸盐作为指示。3. 结果和讨论1）有机负荷结果显示当负荷从4kgCOD/(m3d) 到 30kgCOD/(m3d)出水COD 210到 312mg / L，去除率为96%（见图2）。与此同时，COD的去除率睡着有机负荷的增加而增加。当负荷增加30kgCOD /(m3d)时，可溶COD的降解率达到了22797mg / (Ld),与常压反应器相比增加了25倍。然而絮凝前，随着有机负荷从454mg / L 到 5263mg / L（见图3），出水COD的去除率减少从94.6% 到 38.9%。分析得到反应器在加压条件下操作，内部的氧利用效率突破了正常压力到生物化学反应器高负荷的限制，所以我们得到一个更好的处理性能。此外反应器的流速12 到 36m / h，延长了底物和生物膜间的质量传递功能，这也改善了工艺性能。通过显微检查，大量的明串珠菌悬浮在水中改善了溶解有机物的去除效率。然而絮凝前增加了出水浊度和悬浮的COD浓度，絮凝可以排除细菌干扰。微生物的细菌特性还是未知数，净化效率和机制必须被进一步研究。随着负荷增加从4kgCOD/(m3d)到4kgCOD/(m3d)，出水硫酸盐浓度30.5 35.3mg / L，去除率是96%。负荷增加到20 kgCOD/(m3d)，出水磷酸盐的浓度增加到kgCOD/(m3d)，平均去除率下降到43.4%。进一步上升到30kgCOD/(m3d)，磷的去除率迅速的减少，平均去除率仅仅8.2%（见图4）.分析得到磷的去除系统不仅仅依靠传统的磷的累加。因为在试验中随着负荷从4kgCOD/(m3d) 到10kgCOD/(m3d)的增加，尽管有连续的暴起，没有含磷多的污泥和污水，但是磷的去除效率一直很高。通过磷平衡的分析，我们发现有确定数量的磷减少，进一步检测磷的形式后污泥中MBP的内容比普通的污水处理厂高三个数量级。我们初步证实是磷酸盐还原系统。2）压力压力对COD和磷酸盐去除的效用见图5.当体系中的压力从0.2Mpa减少的0.14Mpa，尽管出水DO从5.5mg / L 减少到 4.2mg / L，在反应器中COD和磷的去除没有重要的变化。当系统的压力减小到0.08Mpa时，出水COD的浓度减小到1mg / L，COD和磷的去除率迅速减小。在生物膜反应系统中被两个传质过程影响：一个是根据Henrys law，氧从气态扩散到液体，这个过程跟饱和溶解氧和容器中的溶解氧有关。当容器的压力下降，饱和溶解氧和容器中的溶解氧一起下降，所以压力对 扩散没有影响。另一个是生物模内氧的内扩散，主要是受溶解氧的浓度影响，随着压力下降饱和溶解氧和容器中的溶解氧一起下降，然后生物膜内氧的扩散受阻，引起有氧区域的降低。它影响微生物利用氧，最后降低了工艺的效率。因此压力式莫生物反应器的最佳压力是0.14MPa.3）氧供应率氧供应率对COD和磷酸盐的去除的影响见图6.实验结果显示容器中的溶解氧随着气体供应的减小急剧的减小（当气体供应率是300、200、100 L / h，溶解氧是5.6、3.4 mg / L），导致处理性能降低。当反应器中压力是确定的时，空气供应率直接影响溶解氧，因此影响生物膜的微环境。在同样处理效率的情况下，系统的压力越高所需的气供应率就越小。因此，处理效率和运转费用应该被考虑来选择正确的压力值和气供应体积。结果显示最佳的气供应是300L / h，气水比率大约是55:1，是同等条件下大气生物膜工艺的1/282倍。因此通过用加压生物膜反应器氧的利用有了一个是值得增加，减小了工艺中的气供应和能量消耗。4. 结论在水温（305），压力0.2Mpa，有机负荷16 kgCOD/(m3d)，磷的负荷160 gPO43-P/(m3d)，溶解氧5mg/L，空气供应率300L/h条件下用加压时生物膜反应器处理榨菜腌制废水，其