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.32009年6月Journal of Harbin University of Commerce (Natural Sciences Edition)Jum. 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,对有机物降解和脱氦进行试验研究.试验结果表明.在进水有机物平均盘片负荷分别为400~800 mg/L条件下进行试验,有机物去除率分别为98.5 % .97. 2%、95.3% .94.2%和92. 1%.在水力负荷分别为78.60.53.30和32.15L( 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CN=5时,总氰去除率达87%以上;而在C/N=1.5时,总氟去除率不到50%.由此可见,要实现良好的脱氦效栗必须控制C/N比,至少3~5. .关键词:生物转盘;COD;水力负荷;脱氮中團分类号: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,LU Wei(School of Civil Engineering, Harbin Engineering University , Harbin 15000, China)Abstract: 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 400~ 800 mg/L, the average removal eficiency of COD are 98.5 % ,97.2% ,95.3% ,94.2% and 92.1 %. Under condition of hydraulic loads 78. 60, 53. 30 and 32.15 L( m2●d), the removal eicieney 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 eficiency 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 at3 ~5.Key words :rolating 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(3-4).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-21.与其他生物处理工艺相同,生物转盘的净1材料与方法化反应包括:有机物的氧化分解、硝化、脱氮等.生物转盘不需要曝气,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,包中国煤化工烯材料,槽长YHCNMHG收稿日期:2008 - 10-18.作者简介:王春丽(1974-),女,副教授,博士,研究方向:水污染控制.哈尔滨商业大学学报(自然科学版)第25卷●302●74 cm,槽宽36 cm,共有36个盘片,盘片直径为ua COD十去除率1 10032 cm,表面拉毛,转轴距水面2 cm,盘片间距为1， 800.t95cm ,盘片厚1 mm,装置如图1所示.600 t400 t」832團2不同COD质浓度下的去除奉从图2可见,好氧生物转盘对COD为400 ~800 mg/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% ,94.2%和92. 1%.因此,生物转盘对负荷变动具有良好的适应能力1-生物转盘;2-氧化槽:3-转盘电机;4进水箱:$- 出水箱2.2水力停留时间对COD去除率的影响團1生物转盘试验装t在进水COD为600 mg/L,转盘的转速为s /反应器的启动及运行过程中进水采用人工合成min的条件下,在水力停留时间分别为2.4.6 h,水废水,其成分为:乙酸钠;KH,PO,;M4&O,●7H00.08力负荷分别为78.60, 53.30和32.15L/(m2.d)g/L;CaCh . H00.05 g/L;NH.C10.1 g/;微量元素的条件下,生物转盘运行10 d,检测出水的COD溶液1 mL/L,水温保持在25 ~30 c.微量元素溶液成值,实验结果如图3.分为(1 L.蒸馏水中):0.904 4 gfeCL,0.15 g H,BO,1000.03 g CuSO, ●si20,0. 18 g KI,0.06 8 MnCl.4H20,0.12 g ZznSO,●. 7H20,0.15 g CoCl2●7H2O,0.06 g Na,MoO●2H,0,10 g乙二胺四Z酸-◆6h+4h- -2h1.2接种污泥与培养运行方式接种污记取自哈尔滨市文昌污水处理厂生化缺30 L12345678910氧-好氧反应池的缺氧段将所取污泥经沉淀后取注时间/d人反应槽中,先不进水使盘片慢慢旋转12 -24 h,让團3水力停留时阃对出水 COD的影响上清液中的游离菌种附着于盘片上,其后开始间歇进从图3中可知,在水力停留时间为2 h的条件水,进水量由小到大,随生物膜的增长而加大待生物下.出水的COD去除率不是很好,这是因为水力停膜较好的附着于盘片时,改间歇进水为连续进水,使留时间短,使生物转盘的处理量增大,有机负荷也营养物向生物膜供给,进水C: N:P=100:5:1.同时增大,这对微生物的生长造成了一定冲击,导1.3 分析项目与检测方法致- -部分附着在盘片上很牢固的微生物游离到水COD采用COD快速测定仪;NO, -N采用麝香体中,一方而增加了出COD的值,另-方而减少了草酚分光光度法(1] ;NH*- -N采用纳氏试剂分光光生物反应器内的生物相,降低了处理污水的能力度法(5) ;MLSS采用滤纸重量法;pH值采用pH200在水力停留时间为4 h时有机物的去除效果较好，型在线pH计; DO采用YSL5000溶解氧分析仪.COD去除率达到95. 9%.在水力停留时间为6 h时,出水CoD的去除率较其他两个条件下都高, .2结果与分析CoD去除率最高值可达到96.5% ,但考虑到水力系统稳定运行后,在影响去除效果的众多因素停留时间长而导致处理量的下降,选择水力停留时中,选择COD,硝氮,水力停留时间等主要因子为指间为4 h较好.示指标,通过试验来考察这些因子对系统的影响，2.3 C/N 比对脱氮效果的影响2.1 有机负荷对去除效果的影响生物转盘的讲水cOD质每浓度为600 mg/LCOD分别为400 500600.700、800 mg/L,进时,中国煤化工-N质量浓度,进行连续试验,观察反应器有机物的去除效果,实验行试YHCNMHG察转盘的脱氮结果见图2. .特性.试验结果见图4.(下转308页)308●哈尔滨商业大学学报(自然科学版)第25卷346[7]王凌,郑大钟.一种基于退火策略的混沌神经网络优化算[4] ZHOU C s, CHEN T L, HUANG W Q. Chaotie neunl network法[J].控制理论与应用, 200, 17(1),139 -142.with nonliner elf fedack and its pplicaion in opimizaion[8]徐耀群,孙 明Shannon 小波混沌神经网络及其TSP(城市[J]. Neurocompuing, 1997, 14: 209 -222.旅行商)问题的求解[J].控制理论与应用，2008, 25(3),[$]谢传泉,何 晨. 混沌神经网络模型中的模拟退火策略[J].574 -S77.上海交通大学学报,0030, 37(3) :323 -326.9] 徐耀群,何少平,张 莉.傅立叶Hopheld神经网络及其在优[6]徐耀群， 岳海燕小波混沌神经网络模拟退火参数研究[J].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) :80 -82.(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+ -CN=1.5+ -CN=5-★- CN=3- * CN=6.5的影响,去除效果随着的HRT的增大而增大HRT100 [=6h与HRT= 4 h相比较,COD去除率的提高不80;0 t是很大,而目. HRT的增加导致处理量的降低,所以选择了HRT=4 h为操作参数;03)本试验中采用的C/N系列为5,3和1.5,试123456验数据表明,在C/N =5时,脱氮效果较好,去除率时间/d达87%以上;而在C/N=1.5时,脱氮效果很差，去图4不同C/N比下的脱氮辜除率不到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C/N=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参考文献:理想.C/N=1.5低于理论上的脱氮最小C/N比(6] ,在C/N =3的情况下, NO'-- -N的去除率达[1]沈翟良,黄 勇固定化微生物污水处理技术[ 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.很难实现良好的脱氮效果.因此,要实现良好的脱[2] 刘雨,赵庆良,郑兴处生物膜法污水处理技术[ M].北京:中国建筑出版社,000.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,C/N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I业出版社,的脱氮效果越好.2003.[5]国家环保局《水和废水分析监测方法>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,1989.6] CUIMARAES C,PORTO P, OLVERA R, a a. Dooriz-ation1)生物转盘对COD为400 ~ 800 mg/L的不同有df a sugr reinery watcwiter in a modied rtuwing biologjcal om-机负荷具有较好的去除效果,平均去除率均在90%以tartor with Phanerochaede dhryoporiun immobilized on podlyuror上,说明生物转盘对负荷变动具有良好的适应能力thane fom disks[J]. Proess bicheristay ,00 ,0:55 -540.中国煤化工MYHCNMHG