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      2. 新聞資訊

        行業(yè)動(dòng)態(tài)/Industry dynamic
        技術(shù)分享 | MBBR中的堵塞問題如何解決?填料又該怎么選?看完你就全懂了!
        發(fā)布時(shí)間:2022/7/13 18:24:22 發(fā)布人:admin


               近年來,國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)《關(guān)于推進(jìn)污水資源化利用的指導(dǎo)意見》、《“十四五”城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》等多項(xiàng)政策推進(jìn)國(guó)內(nèi)水處理行業(yè)提標(biāo)改造。


               各省市地區(qū)的污水廠也迎來了以"準(zhǔn)Ⅳ類”為排放標(biāo)準(zhǔn)的新一輪提標(biāo)改造任務(wù)。


               在這樣的背景下,兼具生物膜法和活性污泥法這兩種傳統(tǒng)污水處理工藝優(yōu)點(diǎn)的移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器(以下簡(jiǎn)稱MBBR)受到了越來越多的關(guān)注。


               首先,MBBR“鑲嵌改造”可以將MBBR系統(tǒng)嵌入原活性污泥系統(tǒng),在原廠不增容的條件下與現(xiàn)有工藝結(jié)合進(jìn)行原池提標(biāo)升級(jí),占地省,投資和運(yùn)行費(fèi)用也相對(duì)較小。


               其次,MBBR提標(biāo)改造還具有可持續(xù)升級(jí)的特點(diǎn)。如北方某污水廠通過將原主體處理工藝A2/O+MBBR改為Bardenpho+MBBR 進(jìn)行了第二次提標(biāo)改造,出水由一級(jí)A提升至地表水準(zhǔn)Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn),且無需新增深度處理設(shè)施即可使出水TN均值在10mg/L。


               再加上其具有良好的脫氮除磷效果,MBBR工藝早已成為國(guó)內(nèi)提標(biāo)改造的重要技術(shù)之一。


               但要想將MBBR工藝運(yùn)用到提標(biāo)改造過程中并成功運(yùn)行,在后期運(yùn)行過程中,我們必須解決影響MBBR工藝處理效果的2個(gè)關(guān)鍵性問題:


               如何選擇得當(dāng)?shù)奶盍?,發(fā)揮反應(yīng)器的高效性?


              如何解決MBBR運(yùn)行中的填料堆積堵塞問題?


                MBBR成功應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一在于比重接近于水且比表面積較大的懸浮填料,它的性能好壞關(guān)系到掛膜的難易以及反應(yīng)器中生物量的多少和處理效率的高低。


               填料選擇得當(dāng),更能發(fā)揮反應(yīng)器的高效性。一般來說,MBBR填料的選用要遵循以下4點(diǎn)原則:


               1、要有良好的生物膜固著性能


               填料的表面粗糙度要大,這樣易于有機(jī)物滯留,微生物易繁殖、掛膜;要有親水性,易于親水性微生物在其表面附著;還要有一定的靜電作用,因?yàn)橐话闱闆r下,微生物帶負(fù)電,填料帶正電易于微生物附著。


               2、要有良好的水力學(xué)特性


               比重接近于水,易隨水流移動(dòng); 具有較大的比表面積,可以保持高濃度的生物量; 填料的形狀和尺寸設(shè)計(jì)要有較好的流態(tài)。


               3、要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和惰性


               填料要耐磨損,使用壽命長(zhǎng);填料不能被生物降解,耐腐蝕。


               4、價(jià)格低廉,便于運(yùn)輸


                填料的投資占系統(tǒng)建設(shè)成本的一部分,選擇合理經(jīng)濟(jì)的填料也尤為重要。


               目前國(guó)內(nèi)外使用的MBBR填料種類較多:按材質(zhì)分主要有塑料、聚氨酯( PU) 、陶粒和其他新型材質(zhì)填料;按構(gòu)型分主要有圓柱體、立方體、球狀、短管狀填料等。


               不同材質(zhì)的填料特性差異較大,同材質(zhì)不同構(gòu)型的填料在各項(xiàng)參數(shù)上也存在差異,因此不同填料MBBR的水處理效能各不相同。填料很大程度上決定 MBBR的處理效果,因此對(duì)填料的了解至關(guān)重要。



               作為MBBR中最常見的填料之一,PE填料具有經(jīng)濟(jì)效益高、處理效果好、在反應(yīng)器內(nèi)易處于懸浮狀態(tài)等優(yōu)點(diǎn),已被用廣泛用于處理生活污水、餐飲廢水、工業(yè)廢水和垃圾滲濾液等實(shí)際工程中。


               以PE為填料的MBBR對(duì)污廢水中的色度、化學(xué)需氧量、氨氮、總氮、硝氮、總有機(jī)碳、Mn2+和揮發(fā)性酚類等物質(zhì)具有良好的去除效果。


               如有研究者在常溫下采用填充率為50%、規(guī)格為φ10×0.7mm的短管型PE作為MBBR填料處理農(nóng)村生活污水,系統(tǒng)對(duì)COD、NH+4-N、TN和TP平均去除率分別達(dá)85%、85%、60%和70%。



               PP填料多用于MBBR組合工藝中,如MBBR與A/O組合工藝、MBBR-MBR組合工藝、UASB-MBBR-RBBR工藝等,主要用來脫氮和去除有機(jī)物。


               如有研究者將MBBR與傳統(tǒng)A/O工藝結(jié)合處理農(nóng)村生活污水,缺氧區(qū)和好氧區(qū)均采用高密度K1型PP填料,填充率為50%時(shí),COD、NH+4-N和TN平均去除率分別為92.4%、93.8%和73.4%。


               值得一提的是,多數(shù)PP填料因材質(zhì)密度較輕、材料脆、使用壽命短等問題,在實(shí)際工程中應(yīng)用較少。



               聚氯乙烯(PVC)、聚偏氟乙烯(PVDF)等也可以作為填料應(yīng)用于MBBR中。


              如沈陽某污水處理廠采用PVC圓柱形填料MBBR處理食品加工區(qū)市政污水,在填充率為25%~30%、HRT為4.4h時(shí),COD、懸浮顆粒物(SS)去除率均達(dá)90%以上。


               PVC和PVDF填料雖對(duì)一些污染物有較好的去除效能,但與PE相比成本較高,因此多用于工業(yè)廢水的處理中。



              PU泡沫填料具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和較高的孔隙率,可為微生物提供較大的附著面積,使其快速、穩(wěn)定地生長(zhǎng),能有效去除污廢水中有機(jī)污染物和各種營(yíng)養(yǎng)物。


              同時(shí),其價(jià)格經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,能降低水處理成本,是一種很有前景的MBBR水處理填料。


              PU泡沫作為填料時(shí),MBBR對(duì)低碳氮比(C/N)廢水、有機(jī)廢水和石油加工廢水均有較好的有機(jī)物和氮污染物去除效果。


              如有研究者采用PU填料處理低C/N污水,在HRT為14h時(shí),MBBR對(duì)水中TOC和NH+4-N 去除率分別達(dá)90%和65%。



               陶粒是以黏土為主要生產(chǎn)原料的生物載體,其表觀多為圓形或橢圓形球體、不規(guī)則碎石狀,其表面粗糙呈蜂窩狀,可為微生物提供適宜附著、固定和生長(zhǎng)的環(huán)境,能吸附水體中的有害元素、細(xì)菌和礦化水質(zhì),多用于生物濾池中。


               值得一提的是,目前陶粒填料應(yīng)用于MBBR的案例較少,已有的案例多集中在處理模擬生活污水、生產(chǎn)和醫(yī)院廢水的研究。


               有研究者采用填充率為50%的輕質(zhì)陶粒作為MBBR填料處理醫(yī)院廢水,在HRT為42h,混合液懸浮固體濃度為5000mg/L時(shí),系統(tǒng)的COD去除率達(dá)83%。


               當(dāng)然,除各種塑料、PU泡沫填料、陶粒填料外,近年來出現(xiàn)了許多新型MBBR填料,如可生物降解聚合物、自制無機(jī)活性多孔物質(zhì)、纖維合成材料、蘆竹、絲瓜絡(luò)等,均取得了良好的處理效果。


               其中,可生物降解聚合物不僅是微生物的附著載體,還能充當(dāng)碳源。如采用可生物降解聚合物聚己內(nèi)酯( PCL)作為MBBR填料,當(dāng)HRT為18.5 h時(shí),TN平均去除率為74.6%,且在低C/N條件下實(shí)現(xiàn)了同步硝化和反硝化。


               綜上所述,針對(duì)針對(duì)不同類型的污廢水,最適用的MBBR填料也不盡相同:


               與塑料相比,PU填料具有多孔性,因而可以儲(chǔ)存更多的微生物,但在采用反硝化MBBR處理實(shí)際城市污水廠尾水時(shí),以PE為填料的MBBR效果較好。


               以PU為填料的MBBR對(duì)TOC和NH+4-N去除效果優(yōu)于可生物降解的高分子材料,但TN的去除效果不及可生物降解的高分子材料。


               因此,在實(shí)際應(yīng)用時(shí),應(yīng)對(duì)填料進(jìn)行篩選和優(yōu)化。近年來,通過對(duì)MBBR填料進(jìn)行改性,來提高其親水性和生物親和性已成為當(dāng)下研究熱點(diǎn)。但必須要說明的是,填料改性還是一個(gè)研究的范疇,還到不了工程范疇。

               1、懸浮填料堆積堵塞的原因


               一般來說,為了防治填料流失,且考慮到填料尺寸,都會(huì)在各段過水處和出水端設(shè)置孔徑較小的格柵。如此一來,很容易被懸浮污泥和填料給糊住,導(dǎo)致水不能正常流走而發(fā)生堵塞。


               而一旦過水處格柵發(fā)生堵塞,待水位升高到溢滿,填料就會(huì)流失進(jìn)入后續(xù)管道。


               不管是污泥回流管道還是混合液回流管道,還是沉淀池管道等等都會(huì)被填料堵得死死的,整個(gè)系統(tǒng)不得不停止運(yùn)行,處于崩潰邊緣。


               2、堵塞問題的解決措施


               設(shè)置曝氣或反吹裝置:在格柵處設(shè)置曝氣裝置可有效防止格柵堵塞,這樣格柵處一有懸浮污泥或填料也會(huì)被吹走,避免了其堵塞。


               在混合液回流處設(shè)置反吹裝置也是防止其格網(wǎng)堵塞的有效措施。在實(shí)際運(yùn)行中,混合液回流處的格網(wǎng)經(jīng)常會(huì)被堵塞。


               當(dāng)然,如果在設(shè)計(jì)初期沒有考慮到設(shè)計(jì)反吹裝置,可以通過人工進(jìn)行反吹,雖然每次堵塞都要人工來反吹,給工作人員帶來了一定的工作量,且每次都要拆泵安裝泵也很不方便,但問題可以得到有效的解決。


               設(shè)置自動(dòng)清掃裝置:定期自動(dòng)清掃裝置也可避免格柵堵塞。


               加網(wǎng)欄截:將填料用網(wǎng)格整體罩住,即使堵塞也不會(huì)造成填料流失,也就不存在填料進(jìn)入管道造成管道堵塞的問題,系統(tǒng)恢復(fù)也會(huì)很快就能恢復(fù),只要清理了堵塞的格柵,系統(tǒng)就可以正常運(yùn)行。


               加液位計(jì):在各池安裝高液位計(jì),一格柵堵塞勢(shì)必水位上升,當(dāng)水位上升到高液位時(shí)系統(tǒng)停止進(jìn)水,可防止水位溢滿,填料流失以致管道堵塞。這樣在人工清理被堵的格柵后,系統(tǒng)可立即回復(fù)正常運(yùn)行。


                在以上幾種措施中,加網(wǎng)欄截和安裝液位計(jì)都不能從根本上解決格柵堵塞問題,只能防止填料流失造成的填料損失和管道堵塞,減少工作人員的工作量,并且可使系統(tǒng)立即恢復(fù)正常運(yùn)行。


               在格柵處設(shè)置曝氣和反吹或自動(dòng)清掃裝置可大大減少格柵堵塞的概率,當(dāng)然我們可以考慮將其聯(lián)合起來,確保萬無一失。


               在實(shí)際運(yùn)行中,如果不能保證MBBR中填料呈現(xiàn)均勻流化狀態(tài),容易出現(xiàn)填料堆積的現(xiàn)象。


               因此,解決該問題的關(guān)鍵是優(yōu)化反應(yīng)器的構(gòu)造和水力特性以及改進(jìn)曝氣管路的布置,以較低的能耗使填料呈均勻流化狀態(tài)。


               比如有研究人員通過對(duì)MBBR水力特性、生物活性的實(shí)驗(yàn)研究表明,在反應(yīng)器長(zhǎng)深比為0.5左右的條件下,有利于填料良好的移動(dòng),反應(yīng)器內(nèi)混合充分,不會(huì)產(chǎn)生大范圍的填料堆積現(xiàn)象。


               還有研究在MBBR中引入導(dǎo)流板來強(qiáng)制填料進(jìn)行循環(huán)移動(dòng),改進(jìn)了反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式,使其具有良好的水力特性和曝氣充氧性能,在較小的氣量下即可啟動(dòng),節(jié)約能源,提高了反應(yīng)器的效能。


               反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)在很大程度上決定了它的水力特性,通過將反應(yīng)器底部角落部分設(shè)計(jì)成斜面來防止填料在反應(yīng)器底部角落的堆積。


               天津海派特環(huán)??萍加邢薰荆闪⒂?015年,隸屬于天津工業(yè)大學(xué)精武研究院,是膜分離與膜過程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)學(xué)研合作單位,中國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)員單位及膜系統(tǒng)運(yùn)維分會(huì)會(huì)員單位。2019年,公司榮獲“國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)”稱號(hào)。



               公司提供項(xiàng)目投資、項(xiàng)目咨詢、產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)、設(shè)備制造集成、工程設(shè)計(jì)管理、運(yùn)營(yíng)管理等服務(wù),是一家全產(chǎn)業(yè)鏈水資源化整體解決方案提供商。截至2021年末,公司水處理規(guī)模累計(jì)達(dá)210萬噸/天,產(chǎn)品遍布全國(guó)27個(gè)省市及地區(qū),并遠(yuǎn)銷俄羅斯及東南亞地區(qū)。



               海派特環(huán)保秉承“改善生態(tài)環(huán)境,營(yíng)造美好生活”的使命,以市場(chǎng)為導(dǎo)向,以客戶為中心,以服務(wù)為宗旨,全心全意為客戶提供更完善的服務(wù),為促進(jìn)環(huán)保事業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展,營(yíng)造美好生活,貢獻(xiàn)一份力量!


               轉(zhuǎn)載說明:

               資料來源:李育群. 淺析MBBR工藝實(shí)際運(yùn)行過程中存在的問題及改進(jìn)建議[J]. 工藝與技術(shù),2020,21(043):88-89. 魏維利,等. MBBR廢水處理工程應(yīng)用關(guān)鍵問題探討[J]. 現(xiàn)代化工,2013,1(01):9-11. 吳桐,凌宇,王海燕等. MBBR填料研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào),2020,10( 6) : 988-995.

               免責(zé)聲明:整理此文是出于傳遞更多信息之目的。若有來源標(biāo)注錯(cuò)誤或侵犯了您的合法權(quán)益,請(qǐng)作者持權(quán)屬證明與本網(wǎng)聯(lián)系,我們將及時(shí)更正、刪除,謝謝。

               文章來源:微信公眾號(hào)「環(huán)保水圈」。


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