生物膜厚度與 MBBR(移動床生物膜反應器)工藝的處理效果密切相關,存在著復雜的相互影響關系,具體如下:
對有機物去除的影響
適度厚度生物膜:生物膜厚度適當時,其內部微生物種類豐富,存在好氧、缺氧和厭氧區域。好氧層微生物可快速分解污水中的易降解有機物,而在缺氧和厭氧區域,一些難降解有機物也能通過反硝化等過程得到進一步處理。此時,生物膜對有機物的去除效果較好,能使出水的化學需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)維持在較低水平。
生物膜過厚:會導致內部傳質阻力增大,氧氣和營養物質難以擴散到生物膜深層,使內層微生物因缺乏營養和氧氣而活性降低,甚至死亡。同時,代謝產物也難以排出,積累在生物膜內,抑制微生物的代謝活動,進而降低有機物的去除效率。
生物膜過薄:意味著微生物量不足,對有機物的吸附和分解能力有限,無法充分利用污水中的有機底物,導致有機物去除效果不佳,出水水質不達標。
對氮素去除的影響
聚氨酯(PU)海綿填料
特點:具有的孔隙率和比表面積,內部呈三維網狀結構,能截留大量的微生物,微生物在其內部生長繁殖形成豐富的生物群落。同時,該填料具有良好的彈性和壓縮回彈性,在曝氣和水流作用下不易變形和損壞。
應用:在一些對處理效果要求較高的污水處理場景中應用較多,如對污水進行深度處理或用于處理含有重金屬離子等特殊污染物的污水,能夠通過微生物的吸附和降解作用有效去除污染物。
陶瓷填料
特點:由無機材料制成,具有良好的化學穩定性、耐高溫性和耐磨損性。其表面帶有一定的電荷,能與微生物細胞表面的電荷相互作用,促進微生物的附著。此外,陶瓷填料的孔徑分布均勻,有利于物質的擴散和傳質。
應用:適用于一些對水質要求較高、處理難度較大的工業廢水處理,如化工廢水、制藥廢水等,在高溫、高鹽等特殊工況下也能保持較好的處理效果。
不同的懸浮填料在材質、結構和性能上各有特點,在實際應用中,需要根據污水的水質、處理要求、工藝條件以及經濟成本等因素綜合考慮,選擇合適的懸浮填料,以達到佳的污水處理效果。
調節曝氣參數
控制曝氣量:曝氣量會影響溶解氧濃度和氣泡對生物膜的沖刷作用。溶解氧過高,微生物代謝旺盛,生物膜生長過快;溶解氧過低,微生物活性受抑制,不利于生物膜的正常生長。同時,合適的曝氣量產生的氣泡沖刷作用可促使老化生物膜脫落。需根據污水的性質和微生物的需求,通過曝氣設備控制曝氣量,使反應器內溶解氧濃度保持在 2 - 4mg/L 左右。
優化曝氣方式:采用間歇曝氣或脈沖曝氣等方式,可在一定程度上控制生物膜的生長。間歇曝氣可以使反應器內交替出現好氧和缺氧環境,有利于不同功能微生物的生長和代謝,同時在曝氣停止期間,水流剪切力減小,生物膜有一定的穩定生長時間;脈沖曝氣則是通過周期性地改變曝氣量,產生較強的水力沖擊,促使生物膜表面老化部分脫落。
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