懸浮填料在污水處理中的研究與應用

摘 要：文章總結了近年來懸浮填料在工程應用中的研究進展情況，懸浮填料的掛膜情況、污水處理中懸浮填料對污染物的去除效果及影響因素、脫氮的機理，以及懸浮填料在污水廠中的升級改造應用情況。文章為懸浮填料在污水處理的工程應用提供技術參考和理論支撐。

關鍵詞：懸浮填料；活性污泥；污水處理

近年來，以懸浮填料作為微生物載體的反應器在污水處理中大量應用，相比傳統污水處理工藝，懸浮填料反應器更有利于細菌和微生物的富集，不易發生污泥膨脹、抗沖擊能力強、沉降性能好、能承受高有機負荷，兼具好氧、缺氧和厭氧多種代謝活性特點，提高污水系統運行的穩定性。同時附著微生物的存在，使系統中微生物種類趨于多樣化，增強了對難降解污染物質的去除能力。

文章通過其他學者的相關研究成果，總結近年來懸浮填料在污水處理中的研究情況，探討懸浮填料在污水處理中的影響因素，為懸浮填料在污水處理中的應用提供技術參考。

1 懸浮填料的掛膜研究

王向英通過向A2/O好氧段投加聚丙烯懸浮填料，研究懸浮填料的掛膜啟動過程，通過快速排泥法快速掛膜，試驗采用人工模擬廢水，懸浮填料填充比為50%，曝氣量為0.55m3/h，好氧段DO為4.0，通過40天的培養，系統對污水的處理效果逐漸提高，COD、NH3-N的去除率分別達到73.6%和50%，表明反應器的掛膜啟動過程完成。

張永祥等通過對好氧MBBR連續流與間歇流的掛膜試驗的研究，反應器的最佳填充率為50%；間歇式進水的掛膜方法可以加快好氧移動床生物膜反應器的啟動，30天后，對COD去除率能達到將近60%，氨氮去除率在90%左右，生物膜厚度大多在100-150um，啟動時間明顯少于采用連續式進水的掛膜方法；連續式進水的試驗條件下，培養生物膜的最佳水力停留時間（HRT）為5h。

2 懸浮填料活性污泥法對污染物的去除效果及影響因素

何國富等通過向傳統活性污泥法處理工藝中投加懸浮填料，研究考察了低溫、填料投配比和生物膜量等因素對脫氮效果的影響，在停留時間為6.2h，添加懸浮填料后，系統對氨氮及總氮的去除效率明顯增高。

高艷玲等通過對懸浮填料型活性污泥生物脫氮工藝的研究，試驗采用生活污水為進水，反應器對COD的總平均去除率達到86.98%，氨氮平均去除率達到72.25%，氨氮平均出水濃度為8.15mg/L；總氮的平均去除率達到48.39%，出水濃度平均為17.63mg/L。整個系統對污染物的去除效果較好。

余建恒等通過在MBBR系統中，進水采用糞便液態與生活污水的混合液，脫氮除磷效果及對有機物的去除效果均穩定而良好，出水氨氮、總氮、總磷和COD去除效果較好，均達到了國家一級A排放標準。

3 懸浮填料同步硝化反硝化的特性研究

張永祥等通過對采用移動床生物膜（MBBR）系統的研究，在污水平均C/N比為3.5的條件下，研究了水力停留時間（HRT）及曝氣量對系統同步硝化反硝化過程中氮及有機物降解的影響，并分析了COD、NH3-N及TN在系統中的沿程變化情況，結果表明，系統中實現了同步硝化反硝化現象，控制HRT為14h，曝氣量為100L/h，溶解氧在4.5mg/L左右時，COD、NH3-N和TN的去除率分別達到83.53%、78、51%和62、89%；隨著HRT的增加，COD、NH3-N和TN的去除率都相應提高，且NH3-N和TN去除率增加的幅度更大；隨著曝氣量的減小，COD、NH3-N和TN的去除率相應降低，且NH3-N和TN去除率下降得更明顯。

魏海娟采用移動床生物膜反應器同步硝化反硝化。不同碳氮、氮同時硝化反硝化作用的實驗研究。結果表明：隨著碳氮、氮的同步硝化和反硝化作用的增加，在好氧條件下，總氮去除率達到92.9%。但是當C/N=12時，TN去除率提高不明顯；對氨氮和總氮的去除效果，結果表明，pH值影響的實驗研究結果表明，在同步硝化反硝化過程中對氮的去除效果甚微的堿度和pH值，不需要調整體系的pH值。在pH值和堿度的變化同步硝化反硝化過程的研究表明，pH值和能表明SND中氮的轉化過程。

4 懸浮填料在污水處理廠升級改造中的應用

王翥田等在無錫蘆村污水處理廠升級改造中，在A2/0工藝好氧段投加懸浮填料，形成MBBR工藝，懸浮填料填充率為50%，改造后系統對COD的去除率為85%，對總氮和氨氮的去除效果良好，出水水質達到一級A排放標準，在低溫條件下，系統仍然顯示了良好的去除污染物的能力。

營口市將楊紅懸浮填料應用于二級處理系統改造工程，BOD-SS負荷0.13kg/kg.d；生化池內的生物量為4500～5000mg/L，氣水比為4：1～5：1，污泥齡17d，BOD和COD的去除率在90%以上，出水NH3-N、TP和TP的去除率大于85%，和出水達到一級排放標準，該研究顯示，A/A/MBBR工藝對現有污水處理廠擴建和升級可以提高曝氣池的生物量，降低污泥的有機負荷，提高有機物和氮磷的去除能力，使污水處理廠的處理能力提高。

5 結束語

國內學者對懸浮填料的研究從懸浮填料的掛膜、對污染物的去除效果、同步硝化反硝化的機理以及污水處理廠升級改造中的運用等各個方面，探討了懸浮填料在污水處理中的各個環節，為懸浮填料在污水處理中的應用提供技術參考。懸浮填料可簡單有效的將活性污泥法跟生物膜法結合起來，可以對現有的很多工藝進行改良。懸浮填料的深入研究發展與技術運用對我國現有的污水處理廠挖潛改造具有重大的現實意義。對推動我國污水處理事業的發展和技術進步，為我國水資源的可持續發展，創造不容忽視的社會效益、經濟效益和環境效益。

參考文獻

[1]張永祥，等.好氧MBBR連續流和間歇流的掛膜試驗研究[J].哈爾濱商業大學學報，2010，3（26）：295-306.

[2]余建恒，等.A/A/MBBR工藝處理混合污水的脫氮除磷中試研究

[J].中國給水排水，2009，25（21）：26-28.

[3]霍天瑞，等.A2/MBBR工藝除磷脫氮研究[J].環境工程學報，2009.

[4]張永祥，等.MBBR系統同步硝化反硝化生物脫氮特性研究[J].黑龍江大學自然科學學報，2010，1（27）：105-110.