悬浮填料在污水处理中的研究与应用

悬浮填料在污水处理中的研究与应用

文章总结了近年来悬浮填料在工程应用中的研究进展情况，悬浮填料的挂膜情况、污水处理中悬浮填料对污染物的去除效果及影响因素、脱氮的机理，以及悬浮填料在污水厂中的升级改造应用情况。文章为悬浮填料在污水处理的工程应用提供技术参考和理论支撑。

标签：悬浮填料；活性污泥；污水处理

近年来，以悬浮填料作为微生物载体的反应器在污水处理中大量应用，相比传统污水处理工艺，悬浮填料反应器更有利于细菌和微生物的富集，不易发生污泥膨胀、抗冲击能力强、沉降性能好、能承受高有机负荷，兼具好氧、缺氧和厌氧多种代谢活性特点，提高污水系统运行的稳定性。同时附着微生物的存在，使系统中微生物种类趋于多样化，增强了对难降解污染物质的去除能力。

文章通过其他学者的相关研究成果，总结近年来悬浮填料在污水处理中的研究情况，探讨悬浮填料在污水处理中的影响因素，为悬浮填料在污水处理中的应用提供技术参考。

1 悬浮填料的挂膜研究

王向英通过向A2/O好氧段投加聚丙烯悬浮填料，研究悬浮填料的挂膜启动过程，通过快速排泥法快速挂膜，试验采用人工模拟废水，悬浮填料填充比为50%，曝气量为0.55m3/h，好氧段DO为4.0，通过40天的培养，系统对污水的处理效果逐渐提高，COD、NH3-N的去除率分别达到73.6%和50%，表明反应器的挂膜启动过程完成。

张永祥等通过对好氧MBBR连续流与间歇流的挂膜试验的研究，反应器的最佳填充率为50%；间歇式進水的挂膜方法可以加快好氧移动床生物膜反应器的启动，30天后，对COD去除率能达到将近60%，氨氮去除率在90%左右，生物膜厚度大多在100-150um，启动时间明显少于采用连续式进水的挂膜方法；连续式进水的试验条件下，培养生物膜的最佳水力停留时间（HRT）为5h。

2 悬浮填料活性污泥法对污染物的去除效果及影响因素

何国富等通过向传统活性污泥法处理工艺中投加悬浮填料，研究考察了低温、填料投配比和生物膜量等因素对脱氮效果的影响，在停留时间为6.2h，添加悬浮填料后，系统对氨氮及总氮的去除效率明显增高。

高艳玲等通过对悬浮填料型活性污泥生物脱氮工艺的研究，试验采用生活污水为进水，反应器对COD的总平均去除率达到86.98%，氨氮平均去除率达到72.25%，氨氮平均出水浓度为8.15mg/L；总氮的平均去除率达到48.39%，出水浓度平均为17.63mg/L。整个系统对污染物的去除效果较好。

余建恒等通过在MBBR系统中，进水采用粪便液态与生活污水的混合液，脱氮除磷效果及对有机物的去除效果均稳定而良好，出水氨氮、总氮、总磷和COD去除效果较好，均达到了国家一级A排放标准。

3 悬浮填料同步硝化反硝化的特性研究

张永祥等通过对采用移动床生物膜（MBBR）系统的研究，在污水平均C/N 比为3.5的条件下，研究了水力停留时间（HRT）及曝气量对系统同步硝化反硝化过程中氮及有机物降解的影响，并分析了COD、NH3-N及TN在系统中的沿程变化情况，结果表明，系统中实现了同步硝化反硝化现象，控制HRT为14h，曝气量为100L/h，溶解氧在4.5mg/L左右时，COD、NH3-N和TN的去除率分别达到83.53%、78、51%和62、89%；随着HRT的增加，COD、NH3-N和TN 的去除率都相应提高，且NH3-N和TN去除率增加的幅度更大；随着曝气量的减小，COD、NH3-N和TN的去除率相应降低，且NH3-N和TN去除率下降得更明显。

魏海娟采用移动床生物膜反应器同步硝化反硝化。不同碳氮、氮同时硝化反硝化作用的实验研究。结果表明：随着碳氮、氮的同步硝化和反硝化作用的增加，在好氧条件下，总氮去除率达到92.9%。但是当C/N=12时，TN去除率提高不明显；对氨氮和总氮的去除效果，结果表明，pH值影响的实验研究结果表明，在同步硝化反硝化过程中对氮的去除效果甚微的碱度和pH值，不需要调整体系的pH值。在pH值和碱度的变化同步硝化反硝化过程的研究表明，pH值和能表明SND中氮的转化过程。

4 悬浮填料在污水处理厂升级改造中的应用

王翥田等在无锡芦村污水处理厂升级改造中，在A2/0工艺好氧段投加悬浮填料，形成MBBR工艺，悬浮填料填充率为50%，改造后系统对COD的去除率为85%，对总氮和氨氮的去除效果良好，出水水质达到一级A排放标准，在低温条件下，系统仍然显示了良好的去除污染物的能力。

营口市将杨红悬浮填料应用于二级处理系统改造工程，BOD-SS负荷0.13kg/kg.d；生化池内的生物量为4500～5000mg/L，气水比为4：1～5：1，污泥龄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%，和出水达到一级排放标准，该研究显示，A/A/MBBR工艺对现有污水处理厂扩建和升级可以提高曝气池的生物量，降低污泥的有机负荷，提高有机物和氮磷的去除能力，使污水处理厂的处理能力提高。

5 结束语

国内学者对悬浮填料的研究从悬浮填料的挂膜、对污染物的去除效果、同步硝化反硝化的机理以及污水处理厂升级改造中的运用等各个方面，探讨了悬浮填料在污水处理中的各个环节，为悬浮填料在污水处理中的应用提供技术参考。悬

浮填料可简单有效的将活性污泥法跟生物膜法结合起来，可以对现有的很多工艺进行改良。悬浮填料的深入研究发展与技术运用对我国现有的污水处理厂挖潜改造具有重大的现实意义。对推动我国污水处理事业的发展和技术进步，为我国水资源的可持续发展，创造不容忽视的社会效益、经济效益和环境效益。

参考文献

[1]张永祥，等.好氧MBBR连续流和间歇流的挂膜试验研究[J].哈尔滨商业大学学报，2010，3（26）：295-306.

[2]余建恒，等.A/A/MBBR工艺处理混合污水的脱氮除磷中试研究

[J].中国给水排水，2009，25（21）：26-28.

[3]霍天瑞，等.A2/MBBR工艺除磷脱氮研究[J].环境工程学报，2009.

[4]张永祥，等.MBBR系统同步硝化反硝化生物脱氮特性研究[J].黑龙江大学自然科学学报，2010，1（27）：105-110.