新型填料復合泥膜混合脫氮除磷工藝在邵陽縣鄉鎮污水處理設施（一期）工程中的應用分析

魯斌，皮艷霞，王易明

（湖南百舸水利建設股份有限公司）

1 引言

為了改善農村人居環境，促進美麗鄉村建設，鄉鎮污水處理設施目前已大規模建設并逐步投入運營，如何采用高效低耗的技術工藝來進行污水處理，是目前面臨的一個普遍問題。

MBBR是一項高效污水處理工藝，在中國發展迅速[1-2]。MBBR可以在不增加和擴大規模的情況下對現有污水處理廠進行現代化改造，是污水處理廠現代化改造的重要手段之一[3,6]。

資江是邵陽最重要的水系。檀江和夫夷水為邵陽縣境內匯入資江的水體，其中五峰鋪鎮和下花橋鎮為檀江沿岸的重要鄉鎮。白倉鎮、塘田市鎮為夫夷水沿岸的重要鄉鎮。城市水環境污染嚴重，部分河流富營養化嚴重，污染強度隨著城市規模的擴大而加劇。

邵陽縣鄉鎮污水處理設施（一期）建設項目是邵陽縣政府2020年重點建設的民生工程，主要針對資江主要支流檀江和夫夷水主要鄉鎮的農村生活污水處理，其沿岸所涉五峰鋪、下花橋、白倉、長陽鋪、塘田市5個鄉鎮同期建設。項目總投資3.02億元。預計近期總產能15萬t/d，服務人口18萬人，服務面積1415hm2。運營初期，發揮我司省級建筑業企業技術中心的優勢，運用MBBR工藝進行研究與分析。

2 材料與方法

2.1 實驗裝置與方法

實驗裝置流程如圖1所示。

向AMC反應器AMC-MBBR中加入11.5L、質量濃度為5563mg/L的活性污泥1L、一氧化碳比為408758的自投水10L、AMC載體1L和AMC載體5L進行混合通風。控制容積上的負荷從0.1kgCOD（M3到183D）逐漸增加到0.5kgCOD（M3到183D），連續進入某大學的實際生活污水。

PBG（多孔生物凝膠）是一種海綿狀、高吸水性的多孔凝膠。其表面積約為4000m2/m3，大大提高了生物劑量；內壁結構提高了氧的利用率；密度適中，接近水，在MBBR系統中易于流態化。與實驗室前期王毅博等[7]所得的結果相比，它在推廣應用的成本上有很大的優勢，將為該技術的推廣應用提供支持。

2.2 實驗用水與填料

從五峰鋪鎮生活用水中提取實驗水，其中（100mg～470mg）/L DOC，NH4+-N 18mg～67mg/L，BOD5（120mg～250mg）/L，（100mg～400mg）SS/L，模 糊 度50～220 NTU，PH為7.5～8.0，AMC（厭氧微生物載體）是由多孔結構聚合物組成的有機材料。它的大小大約為4mm，密度略高于水。經過特殊的生物親和處理，形成完整的體表，如親水結構，通過孔流入。表面稍有膨脹且凸凹不平，易于展開。

圖1 AMC-PBG/MBBR生物處理工藝流程

2.3 分析方法

COD采用5B-3C三個快速分析參數測定；NH4+-N由快速分析器5B-3C測定；濁度由濁度儀WZS-185測定；溶解氧由便攜式溶解氧分析儀測定；PH-由快速分析儀PHS-3C測定；用智能標準BODOMLSS測定BOD5，用稱重法測定SS；用稱重法測定微生物粘附性；用掃描電鏡（600feG）和光學顯微鏡（n-180M）觀察載體中微生物的形態特征。

3 結果與討論

3.1 AMC-PBG/MBBR生物處理工藝的啟動與運行

AMC-MBBR的啟動控制在PH6.5～8.0和3.5～6.0mg/l。PBG-MBBR體系在0.5kgCOD/（M3（D）），HRT48.6h，平均日劑量42L，COD平均富足量和NH4+-N-187.MG/38L/01L下穩定。5次DAS運行后，DOC和NH4+-N的去除率分別達到80%和98%，系統成功啟動。

3.2 AMC-PBG/MBBR生物處理工藝容積負荷的提高

系統成功啟動后，系統負荷逐漸增加，每次下降0.5kgCOD/（M3 183D；D）。每個容積負荷運行約5d，以確保COD轉移率超過80%。系統的容積負荷不斷增加，直至達到2.0kgCOD/（M3 1833D）。工作日后，BR-BRG/BB對COD和NH4+的處理效果。結果表明，試驗率波動較大，試驗率有所提高，第21d達到90.1%，然后逐漸達到76.6%；最后，當容積負荷調整為1.5kg COD/（M31890，1%）時，掃描速率開始，達到最高COD.3%，超過80%，同時，NH4+-N的去除率不受負荷增加的影響，但在2.0kg COD/（M3183D）時波動較大。

結果表明，AMC-PBG/MBBR生物制劑的最佳容積利用率為1.5kgCOD/（M3%183D）。在此條件下，COD和NH4+-N的遷移率分別為80%。在相同的體積—表面狀態下，COD、NH4+-N和BOD5的遷移率分別在80%和90%左右波動，說明該工藝具有充電階段遷移率高、穩定的優點。

3.3 污泥減容效果

在系統穩定運行過程中，BBG BR反應器BG BR階段懸浮污泥的質量濃度為120mg～260mg/L。從組合工藝的角度，監測了MBBR生物處理工藝中AMCPBG污泥在穩定運行期內的DOC去除和降解情況，并根據文獻[10]計算了FOI污泥的表觀產率。該工藝的表觀污泥產率為0.043kgCOD。與傳統活性污泥相比，多孔載體的產率約為0.3kg～0.4kgMlSS/KGCOD[11]，具有明顯的污泥減量效果；與楊文煥等[12]研究的MPBR多級工藝A2O中0.12kgMlSS/kgMLSS/kgCOD的表觀性能相比，污泥減量效果更好。包裝內外形成有毒好氧微環境，載體表面吸附有機污染物，表面微生物通過生物氧化反應消耗營養物質。

4 結語

處理生活污水的污泥微生物在AMC和PBG的表面和內部逐漸粘附生長，BEM作為有機物和氧氣向內部微生物擴散，實現內部微生物的穩定生長和代謝。