复合生物反应器详解

好氧复合生物反应器：

复合生物反应器有好氧复合生物反应器、缺氧复合生物反应器，还有缺氧-好氧（A/O）复合生物反应器等。这里主要介绍好氧复合生物反应器。

好氧复合生物反应器是生物膜法与活性污泥法相结合，在活性污泥曝气池中添加悬挂填料（生物膜载体），形成悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜。微生物生存的基础环境由原来的气、液两相，转变成气、液、固三相，这种改变为微生物创造更丰富的存在形式，形成一个更为复杂的复合式生态系统。充分发挥两者的优越性，扬长避短，相互补充，共同承担去除污水有机物。

当反应器内营养充足，气、液、固三相共存时，微生物以生物膜和活性污泥两种形式构成新的生态系统，且在纵、横两个方向相互关联。

在纵向上，微生物构成了一个由细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物等多个营养级组成的复杂生态系统；

在横向上，沿着液体到载体的方向，构成了一个悬浮好氧型，附着好氧型、附着兼氧型、附着厌氧型的多种不同活动能力、呼吸类型、营养类型的微生物系统。生化系统的结构越为复杂，系统的稳定性越强，适应环境变化的能力越强，具有更强的抗冲击负荷能力。

复合生物反应器可以提高生物量，增强较高有机负荷的去除能力；

可以使丝状菌优先附着生长在载体上，从而改善污泥沉降性能，防止污泥膨胀；

使世代时间较长的硝化菌能够附着在载体上，使硝化作用不受悬浮生长的污泥停留时间（SRT）影响；

TN去除效果较差：

在进水TN为30～40mg/L，平均出水值为25mg/L。总氮包括氨氮、有机氮和硝态氮等形态，在好氧生化池内氨氮转化为硝态氮只是氮的形态发生了改变，就总氮数量而言并没有减少，只有使硝态氮在厌氧环境下进行反硝化并最终以气态氮的形式从污水中逸出，才能使系统的总氮含量降低。而在高的DO情况下，即使在高浓度的附着型污泥絮体内部也很难形成缺氧区，因而使得微环境反硝化过程受到抑制，总氮的去除并不理想；只有培养的生物膜厚度达到一定程度时，生物膜才会形成缺氧区域生长出反硝化菌。

SS的去除效果良好：

试验：生活污水的进水SS在17mg/L与147mg/L之间波动，复合反应器出水SS保持了一个很稳定的状态，出水SS低于20mg/L，平均去除率达到91%。

填料类型：

组合式塑料填充物质，由聚氯乙烯纤维和组合塑料制成的塑料网和成串环装填料。

根据载体的种类、大小及加入方法，可以将投加载体的复合生物反应器分为浸没填料系统、多孔悬浮载体系统和载体活性污泥工艺。

1、浸没填料系统：

浸没填料系统是将填料以一定的填充比例浸没于曝气池，根据填料的不同以及反应器中的安装方式，可以形成不同的工艺。

填料类型：

1.1、组合填料：由塑料加工成特殊形状，具有较高的比表面积和较大的孔隙率。

1.2、成串环状填料：由强度较大的聚氯乙烯纤维编织在一起的绳状物，沿曝气池深度方向垂直悬浮。

1.3、合成纤维填料：属于软性填料，浸没在曝气池中能够散开，提供巨大的比表面积供微生物附着。

2、多孔悬浮载体系统：

粒度较小、孔隙率较大的多孔泡沫塑料块。类似筛网安装在曝气池中。

3、载体活性污泥工艺：

在曝气池中投加微载体的活性污泥工艺。可分为惰性载体、吸附载体、化学活性载体。

3.1惰性载体：细沙、黏土、焦炭颗粒，这些载体有一定的吸附能力和有限的化学活性。未经初沉的原水，由于其中惰性载体的存在，运行中较少发生污泥沉降方面的问题，但惰性载体比重较大，在曝气池中均匀混合困难，容易在池底沉积。

3.2吸附载体：粉末活性炭、石油裂解催化剂、离子交换树脂等。

3.3化学活性载体：往废水中投加铁离子、铝离子可以改善污泥的沉降性能和脱水性能。

挂摸理论分析：

生物膜在载体表面的形成，首先是微生物在载体表面附着，随后微生物在给定的环境下繁殖、增长，最终发展成为具有一定厚度及密度的生物膜。

微生物在载体表面的附着固定过程，可以看作载体表面与微生物表面的相互作用。正常的生长环境下，微生物表面带有负电荷，微生物更容易附着、固定在带有正电荷的聚合物载体上。

微生物在载体表面上的固定过程可划分以下几个步骤：

复合生物反应器挂摸的启动方法：

影响微生物在载体表面固定的因素：

生物膜的形成：

1、悬浮微生物、进水浓度：生物膜形成初期，增大悬浮微生物浓度有利于提高微生物与载体的接触频率，而悬浮微生物除了接种外，一定的进水浓度也是培养菌体的基础，细菌活性较高时，其分泌出体外多聚糖能力强，该物质能起到细菌与载体的粘合作用。

2、水力剪切：初期水力剪切力弱，有利于细菌在载体表面附着；成熟期后，还需要一定的水力强度来维持营养、DO的传质过程、和生物膜的更新。