生物膜載體系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計
來源： 閱讀：19361 更新時間：2024-10-21 09:13目前在市政污水廠除了對含碳有機物進(jìn)行削減以外也必須對含氮物質(zhì)加以去除,。對含氮物質(zhì)的去除通常采用硝化和反硝化工藝。
進(jìn)行硝化時必須消耗大量的氧氣和能量,。反硝化則相對來說能量消耗較少，但是需要大量的碳源,。如何提供碳源最近幾年在很多污水處理廠已成了很大的問題。卓有成效的節(jié)水措施一方面導(dǎo)致含氮物質(zhì)尤其是氨氮的濃度逐漸升高,，另一方面有機物的濃度（以COD和BOD5表征）則有下降的趨勢,。德國污水技術(shù)協(xié)會（ATV）要求BOD5 : N的比值不能低于5反硝化才能順利進(jìn)行，但在德國很多地區(qū)已無法滿足這一要求,。如果BOD5 : N的比值低于3理論上反硝化就無法進(jìn)行,。如何對已有的技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化解決上述的問題對科學(xué)家和工程師是一個很大的挑戰(zhàn)。
幾年以前荷蘭一所大學(xué)研發(fā)了一種新的工藝- Anammox工藝,，該工藝能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硝化-反硝化工藝,。簡單來說Anammox工藝就是厭氧氨氧化。使用該技術(shù)無須額外的碳源和氧氣氨氮就能轉(zhuǎn)化為氮氣,。在該技術(shù)中起核心作用的是一些特殊的微生物菌群,。目前已發(fā)現(xiàn)了5種起作用的菌群，例如厭氧氨氧化布羅卡德氏菌,。已被證實所有發(fā)現(xiàn)的菌群的倍增速度較慢,，約為30天。此外這些菌群大多位于生物膜的內(nèi)層,，這兩點制約了近年來該技術(shù)的發(fā)展,。
但是該技術(shù)還是取得了重大突破，2006年世界上第一座使用該工藝的污水處理廠在荷蘭鹿特丹投入了運營,。投入運行后不僅氨氮和總氮的去除問題得到徹底解決,，而且很大的優(yōu)勢體現(xiàn)在運行費用的大幅降低，光是能耗和傳統(tǒng)工藝相比就減少了90%,。因為在鹿特丹該技術(shù)應(yīng)用于新建的污水廠,，如果該工藝能在現(xiàn)有污水廠的改擴建中得到應(yīng)用，加上運用于新建污水廠,，在德國的投資額估計在20億到100億歐元之間,。
因此迫在眉睫的任務(wù)是找到一個費用更低和啟動更快的解決方案。該項目的目標(biāo)是研發(fā)一種能與已建設(shè)施相耦合的技術(shù),。該技術(shù)的核心是使用優(yōu)化的生物膜載體系統(tǒng)以及研發(fā)出新的反應(yīng)器系統(tǒng),。該系統(tǒng)能與已建的活性污泥反應(yīng)池混合使用。該系統(tǒng)也能獨立處理部分進(jìn)水,，然后再導(dǎo)入已運行的系統(tǒng)中,。德國LEVAPOR生物膜技術(shù)公司提供了LEVAPOR生物膜載體,，我們與ISTEV公司合作開發(fā)了反應(yīng)器部件, 然后在BERGMANN公司的污水處理設(shè)施中進(jìn)行了測試。
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201205041350244061.zip 