一种基于MBBR的后置反硝化运行方法技术

本发明专利技术公开了一种基于MBBR的后置反硝化装置及运行方法，解决现有MBBR反硝化工艺中，填料易钙化沉淀、后段基质浓度低限制微生物生长、有毒有害物质积累等问题。该装置是由2-4个MBBR反应器R1、R2、R3、R4串联而成，缺氧反硝化处理二级反应器出水，根据单位反应器容积降解硝酸盐氮量来决定调整进水在反应器中流经顺序的阶段时间，在污水中硬度为120-300mgCaCO3/L时，每降解1.0-3.0kgN/m3，调整一次运行顺序；在污水中硬度为300-480mg CaCO3/L时，每降解0.8-1.5kgN/m3，调整一次运行顺序；在污水中硬度≥480mg CaCO3/L时，每降解0.5-1.0kgN/m3，调整一次运行顺序。本发明专利技术在高容积负荷前提下，仍可以保持出水TN≤10mg/L，且持续性强，稳定性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于污水反硝化脱氮处理领域，具体涉及一种基于MBBR的后置反硝化运行方法。
技术介绍
为了强化对水环境的保护，国家对污水处理厂出水水质提出了更高的要求，从一级B(TN<20mg/L)，到一级A(TN<15mg/L)，再到部分地方标准(TN<10mg/L)，下阶段可能进一步限制在TN<5mg/L。现有工艺系统中，生化段往往无法实现TN达标，需借助后续的深度处理来满足更高的出水要求，特别是对TN的出水要求。基于这种需求，大量反硝化深度处理技术应运而生，MBBR工艺属于其中的一种。MBBR(MovingBedBiofilmReactor，移动床生物膜反应器)是通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率。悬浮填料投加量以填充率表示，即填料的堆积体积与反应器容积的比例。悬浮填料孔隙率(散粒状材料堆积体积中，颗粒之间的空隙体积占总体积的比例)高，密度接近水，在挂膜前后与水体密度相近，使其可在水中悬浮。在应用于缺氧反硝化时，依靠设置的搅拌器保持填料在反应器中均匀分布，实现流化。MBBR工艺应用于后置反硝化深度处理，具有占地省，基建费用低，改造、建设灵活简单等优点。由于MBBR为完全混合式运行，为了在保证出水水质的同时获得较高的容积负荷，许多MBBR工艺在应用时，采用多级方式运行。同时设置R1、R2、R3……Rn多个反应器，前段反应器可以获得充足的基质，容积负荷较高，中后段反应器获得的基质越来越少，容积负荷也依次递减。至末段反应器出水及最终出水，水中污染物浓度已经非常低，达到了净化水质的目的。采用这种方式运行的MBBR工艺具有总体容积负荷高、出水中污染物浓度低、抗冲击负荷能力强等优点，但是在实际运行中发现，这种多级MBBR工艺应用于后置反硝化，特别是当进水的硝酸盐氮浓度或硬度较高时，会出现如下问题：(1)悬浮填料钙化，由于反硝化产碱造成反应器中的pH升高，特别是后段反应器，pH达到8.0以上，较高的pH容易让水中的钙质钙化，造成生物填料变重沉淀，不能呈悬浮态均匀的分布在水中，影响基质传递，最终降低处理效果；(2)后段基质浓度低限制微生物生长，由于在多级MBBR工艺中，各个反应器内的基质浓度逐渐递减，后段反应器内生物填料上生物量受基质浓度限制，生物膜生长状态一般；(3)有毒有害物质积累，进水中部分有毒有害物质会在微生物细胞内逐步富集，前段反应器，特别是首段，更容易受进水中有毒有害物质影响，在运行一段时间后，填料上生物膜变差，处理效果下降。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于MBBR的后置反硝化运行方法，采用该MBBR污水缺氧深度处理运行方法，具有容积负荷高、出水效果好、填料比重稳定流化性强、生物膜生长状态持续良好等优点。一种基于MBBR的后置反硝化运行方法，其所采用的装置是由2-4个MBBR反应器串联而成，该方法包括以下步骤：缺氧反硝化处理二级反应器出水，根据单位反应器容积降解硝酸盐氮量来决定调整进水在反应器中流经顺序的阶段时间，在污水中硬度为120-300mgCaCO3/L时，每降解1.0-3.0kgN/m3，调整一次运行顺序；在污水中硬度为300-480mgCaCO3/L时，每降解0.8-1.5kgN/m3，调整一次运行顺序；在污水中硬度≥480mgCaCO3/L时，每降解0.5-1.0kgN/m3，调整一次运行顺序；流经顺序按如下进行：当所采用的装置是由R1、R2串联而成时，第1阶段流经顺序为R1、R2，第2阶段流经顺序为R2、R1，重复周期运行；当所采用的装置是由R1、R2、R3串联而成时，第1阶段流经顺序为R1、R2、R3，第2阶段为R3、R1、R2，第3阶段为R2、R3、R1，重复周期运行；当所采用的装置是由反R1、R2、R3、R4串联而成时，第1阶段为R1、R2、R3、R4，第2阶段为R2、R3、R4、R1，第3阶段为R3、R4、R1、R2，第4阶段为R4、R1、R2、R3，重复周期运行。作为本专利技术的一个优选方案，在每个MBBR反应器内采用生物填料进行填充，所述生物填料挂膜前与水比重为0.90-1.10:1，生物填料的孔隙率≥80％，生物填料的填充率为10-70％，控制该装置为缺氧状态运行，并通过搅拌控制其流化。本专利技术所带来的有益技术效果：本专利技术后置反硝化装置的运行方法，与现有技术相比，具有以下优点：1)在高容积负荷前提下，仍可以保持出水TN≤10mg/L，且持续性强，稳定性好；2)填料比重稳定，在高硝酸盐氮和高钙质进水条件下，也不会因持续运行造成填料逐渐钙化而沉淀，影响流化；3)生物膜生长状态持续良好，各个反应器可轮流获得充分的基质，使各个反应器内均保证有充足的生物量；4)耐冲击负荷能力强，由于其各个反应器内生物膜均得到良好的生长，生物量较一般的多级式MBBR反应器要多且活性更高，所以可以承担更大的冲击负荷；5)对有毒有害物质耐受性强，特别是对富集性有毒有害物质的耐受性，可避免因有毒有害物质的积累造成的微生物失活，填料脱落。附图说明下面结合附图对本专利技术做进一步说明：图1为本专利技术后置反硝化装置的工艺流程图；图中，R1、R2、R3均为MBBR反应器，V1-1、V1-2、V2-2、V3-3、V1-3、V2-1、V2-3、V3-1、V3-2均为阀门。具体实施方式本专利技术提出了一种基于MBBR的后置反硝化运行方法，为了使本专利技术的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本专利技术做详细说明。结合图1所示，本专利技术方法所采用的后置反硝化装置是由三大部分组成的，分别是位于前部反应器R1、位于中间的反应器R2和位于尾部的反应器R3，R1、R2、R3也称为第一反应器、第二反应器和第三反应器。在第一反应器、第二反应器和第三反应器上分别设置有进水口和出水口，第一反应器的进水口、第二反应器的进水口和第三反应器的进水口分别通过第一进水管道、第二进水管道和第三进水管道连接主进水管道，第一进水管道、第二进水管道和第三进水管道上未设置支路管道，在第一反应器的出水口、第二反应器的出水口和第三反应器的出水口分别通过第一出水管道、第二出水管道和第三出水管道连接至主出水管道；在上述第一出水管道上设置有第一支路管道，第一支路管道连接至第二进水管道，以连通第一反应器和第二反应器组；在第二出水管道上设置有第二支路管道，第二支路管道连接至第三进水管道，以连通第二反应器组和第三反应器；在第三出水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于MBBR的后置反硝化运行方法，其特征在于：其所采用的装置是由2‑4个MBBR反应器串联而成，所述方法包括以下步骤：缺氧反硝化处理二级反应器出水，根据单位反应器容积降解硝酸盐氮量来决定调整进水在反应器中流经顺序的阶段时间，在污水中硬度为120‑300mgCaCO3/L时，每降解1.0‑3.0kgN/m3，调整一次运行顺序；在污水中硬度为300‑480mg CaCO3/L时，每降解0.8‑1.5kgN/m3，调整一次运行顺序；在污水中硬度≥480mg CaCO3/L时，每降解0.5‑1.0kgN/m3，调整一次运行顺序；流经顺序按如下进行：当所采用的装置是由反应器R1、R2串联而成时，第1阶段流经顺序为R1、R2，第2阶段流经顺序为R2、R1，重复周期运行；当所采用的装置是反应器由R1、R2、R3串联而成时，第1阶段流经顺序为R1、R2、R3，第2阶段为R3、R1、R2，第3阶段为R2、R3、R1，重复周期运行；当所采用的装置是由反应器R1、R2、R3、R4串联而成时，第1阶段为R1、R2、R3、R4，第2阶段为R2、R3、R4、R1，第3阶段为R3、R4、R1、R2，第4阶段为R4、R1、R2、R3，重复周期运行。...

【技术特征摘要】
1.一种基于MBBR的后置反硝化运行方法，其特征在于：其所采用的装置是由2-4个MBBR
反应器串联而成，所述方法包括以下步骤：
缺氧反硝化处理二级反应器出水，根据单位反应器容积降解硝酸盐氮量来决定调整进水
在反应器中流经顺序的阶段时间，在污水中硬度为120-300mgCaCO3/L时，每降解
1.0-3.0kgN/m3，调整一次运行顺序；在污水中硬度为300-480mgCaCO3/L时，每降解
0.8-1.5kgN/m3，调整一次运行顺序；在污水中硬度≥480mgCaCO3/L时，每降解0.5-1.0kgN/
m3，调整一次运行顺序；
流经顺序按如下进行：当所采用的装置是由反应器R1、R2串联而成时，第1阶段流经顺
序为R1、R2，第2阶段流经顺序为R2、R...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑志佳，吴迪，王存峰，张晶晶，于振滨，
申请(专利权)人：青岛思普润水处理股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37