移动床生物膜反应器技术研究现状与进展.pdf

1、移 动 床 生 物 膜 反 应 器 技 术 研 究 现 状 与 进 展赵 江 冰 , 胡 龙 兴(上 海 大 学 环 境 科 学 与 工 程 系 ,上 海 200072)摘 要 :移 动 床 生 物 膜 反 应 器 的 特 性 、 设 计 原 理 和 结 构 ,综 述 了 移 动 床 生 物 膜 反 应 器 在 含 碳 有 机 物 去 除 、 硝 化 与 反 硝 化 、 除 磷 和 反 应动 力 学 等 方 面 的 最 新 研 究 进 展 以 及 实 际 应 用 ,指 出 移 动 床 生 物 膜 反 应 器 是 符 合 我 国 国 情 的 新 型 生 物 膜 处 理 技 术 ,应 该 大 力

2、推 广 这 种 技术 的 普 及 和 应 用 。关 键 词 :移 动 床 生 物 膜 反 应 器 ; 污 水 处 理 ; 悬 浮 填 料中 图 分 类 号 :X17 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :100326504 (2004) 0220103204移 动 床 生 物 膜 反 应 器 ( Moving2bed Biofilm Reac2tor ,MBBR)是 一 种 革 新 型 生 物 膜 反 应 器 ,它 能 使 微 生物 附 着 在 载 体 上 ,漂 浮 的 载 体 在 反 应 器 内 随 着 混 合 液的 回 旋 翻 转 作 用 而 自 由 移 动 ,从 而 达 到 处 理

3、 污 水 的 目的 。 MBBR 不 仅 克 服 了 活 性 污 泥 法 占 地 大 、 会 发 生 污泥 膨 胀 以 及 污 泥 流 失 等 缺 点 ,还 解 决 了 固 定 床 生 物 膜法 需 定 期 反 冲 洗 、 清 洗 滤 料 和 更 换 曝 气 器 等 复 杂 操 作问 题 ,克 服 了 流 化 床 使 载 体 流 化 的 动 力 消 耗 过 大 的 缺点 。 MBBR 的 脱 氮 除 磷 功 能 也 十 分 突 出 。 总 之 ,它 具有 处 理 能 力 高 ,能 耗 低 ,不 需 要 反 冲 洗 ,水 头 损 失 小 ,不发 生 堵 塞 ,出 水 水 质 稳 定 ,耐 冲 击

4、 负 荷 能 力 强 ,结 构 紧凑 ,占 地 少 ,无 需 污 泥 回 流 ,维 护 管 理 简 单 的 工 艺 特 点 。1 移 动 床 生 物 膜 反 应 器 技 术 的 特 性1. 1 基 本 设 计 思 想 和 结 构MBBR 的 基 本 设 计 思 想 是 能 够 连 续 运 行 ,不 发 生堵 塞 ,无 需 反 冲 洗 ,水 头 损 失 较 小 并 且 具 有 较 大 的 比 表面 积 。 这 可 以 通 过 生 物 膜 生 长 在 较 小 的 载 体 单 元 上 ,载 体 在 反 应 器 中 随 水 流 自 由 移 动 来 实 现 。 在 好 氧 反 应器 中 ,通 过 曝 气

5、 推 动 载 体 移 动 ;在 缺 氧 / 厌 氧 反 应 器 中 ,通 过 机 械 搅 拌 使 载 体 移 动 。 为 防 止 反 应 器 中 填 料 的 流失 ,在 反 应 器 出 口 处 设 一 个 多 孔 滤 筛 。MBBR一 般 为 长 方 体 型 或 圆 柱 型 结 构 。 长 方 体型 的 反 应 器 沿 池 长 方 向 用 板 均 隔 为 几 格 或 不 分 格 。 水进 入 池 后 呈 推 流 态 至 出 水 ,在 每 格 中 由 于 曝 气 流 化 而呈 完 全 混 合 态 。 池 内 填 充 悬 浮 填 料 ,穿 孔 曝 气 管 在 一侧 曝 气 ,使 填 料 在 池 内

6、 循 环 流 动 。 圆 柱 体 型 结 构 的 反应 器 底 部 设 有 微 孔 曝 气 头 。 另 外 ,有 的 反 应 器 不 仅 在池 底 安 装 了 曝 气 装 置 ,还 安 装 了 搅 拌 装 置 ,这 些 搅 拌 装置 可 以 使 反 应 器 方 便 灵 活 的 应 用 于 缺 氧 状 态 下 。 有 时为 了 防 止 曝 气 带 来 的 气 提 作 用 和 挥 发 作 用 ,可 以 在 反应 器 上 方 加 一 个 盖 子 。1. 2 移 动 床 生 物 膜 反 应 器 的 填 料填 料 是 MBBR 的 核 心 。 填 料 的 性 能 好 坏 ,直 接 影响 到 挂 膜 的

7、难 易 程 度 、 反 应 器 中 生 物 量 的 多 少 、 反 应 器处 理 效 果 的 好 坏 。 而 MBBR 所 使 用 的 填 料 多 为 聚 乙烯 或 聚 丙 烯 塑 料 填 料 ,形 状 似 小 圆 柱 体 (直 径 与 高 约 为10 50mm 不 等 ) 。 圆 柱 体 中 心 有 十 字 支 撑 ,外 侧 沿 不同 径 向 伸 展 许 多 尾 翅 。 载 体 密 度 略 低 于 水 (0. 920. 97g/ cm3) ,填 料 比 表 面 积 大 (160 500m2/ m3) 。 表面 易 于 生 物 膜 附 着 生 长 ,而 且 巧 妙 的 结 构 设 计 使 填

8、料在 使 用 时 不 结 团 、 不 堵 塞 ,始 终 具 有 理 想 的 空 隙 率 ,并具 有 良 好 的 通 气 、 过 水 性 能 。 国 内 外 几 种 常 见 的 MB2BR 填 料 的 性 能 分 别 见 表 1 和 表 2 所 示 。表 1 几 种 国 外 移 动 床 生 物 膜 反 应 器 填 料 性 能填 料 KMT填 料 (K1) KMT填 料 (K2) AWT 填 料 ANOX填 料填 料 量(个 / L) 1030 159 203 24总 比 表 面 积(m2/ m3) 690 550 450 240有 效 比 表 面 积(m2/ m3) 500 315 310 19

9、0表 2 几 种 国 内 移 动 床 生 物 膜 反 应 器 填 料 性 能 表型 号 材 料空 心 圆柱 体 外径 (mm)圆 柱 体高 度(mm)壁 厚(mm)内 比 表面 积(m2/ m3)总 比 表面 积(m2/ m3)单 个填 料重 量质 量 比 堆 积 密 度(kg/ m3) 空 隙 率( %)CLS211 聚 乙 烯 10 10 0. 9 263 527 0. 389 0. 92 120. 0 83. 03CLS212 聚 乙 烯 25 15 0. 6 289 410 1. 699 0. 95 119. 7 87. 54CLS2 聚 丙 烯 25 (内 径 ) 25 0. 6 -

10、 410 1. 699 0. 96 - 54. 00作 者 简 介 :赵 江 冰 (1978 - ) ,男 ,在 读 硕 士 研 究 生 ,主 要 从 事 污 水 生 物 处理 方 面 的 研 究 。反 应 器 中 生 物 膜 比 表 面 积 由 载 体 投 加 数 量 来 控制 ,装 填 容 积 可 高 达 空 床 反 应 器 容 积 的 70 % ,相 应 地301移 动 床 生 物 膜 反 应 器 技 术 研 究 现 状 与 进 展 赵 江 冰 ,等反 应 器 内 生 物 膜 比 表 面 积 可 高 达 400 500m2/ m3 。 但由 于 填 料 外 侧 表 面 比 免 受 强 烈

11、 水 力 冲 刷 的 内 表 面 生 物膜 量 少 得 多 ,实 际 可 供 微 生 物 生 长 的 最 大 比 表 面 积 约为 350m2/ m3 。 在 实 际 运 行 中 ,移 动 床 生 物 膜 反 应 器 既不 需 要 反 冲 洗 ,也 不 需 要 污 泥 回 流 ,通 过 反 应 器 的 水 头损 失 亦 不 大 。 由 于 填 料 的 密 度 略 小 于 水 ,所 以 悬 浮 填料 在 不 曝 气 时 浮 于 水 的 表 面 ,无 须 固 定 支 架 支 撑 ,这 使反 应 池 的 安 装 和 维 修 变 得 很 方 便 。 当 曝 气 时 ,生 长 生物 膜 的 填 料 密

12、度 因 与 水 相 同 ,在 反 应 池 中 随 水 流 化 ,由此 产 生 的 气 、 水 、 填 料 三 者 间 的 充 分 接 触 和 碰 撞 ,一 方面 使 氧 的 利 用 率 、 水 中 有 机 污 染 物 的 传 质 效 率 等 大 为提 高 ,另 一 方 面 使 老 化 的 生 物 膜 易 于 从 填 料 表 面 脱 落 ,便 于 膜 的 更 新 ,使 膜 保 持 活 性 。 另 外 ,由 于 填 料 较 轻 ,其 流 化 所 需 的 动 力 消 耗 也 并 不 很 高 ,一 般 满 足 供 氧 的气 量 ,即 能 起 到 良 好 的 搅 拌 作 用 ,这 就 使 得 悬 浮 载

13、 体 生物 膜 法 成 为 处 理 污 水 的 一 种 合 适 方 法 。2 移 动 床 生 物 膜 反 应 器 技 术 的 主 要 研 究 内 容2. 1 工 艺 条 件 的 研 究朱 文 亭 等 用 经 过 改 造 的 MBBR 处 理 人 工 配 制 的葡 萄 糖 废 水 1 ,对 工 艺 条 件 进 行 了 研 究 。 结 果 表 明 ,当 进 水 COD 为 200 700mg/ L 、 气 水 比 为 10 1、 水 力停 留 时 间 为 4h 时 ,COD 平 均 去 除 率 可 达 88. 8 %。 挪威 的 Rusten 等 在 FREVAR 废 水 处 理 厂 对 MBBR

14、 脱氮 作 用 的 中 试 结 果 表 明 2 ,在 一 定 的 DO 浓 度 下 ,硝 化速 率 随 着 温 度 的 升 高 而 增 加 。 当 DO 浓 度 增 加 时 ,硝化 速 率 也 有 显 著 的 提 高 。 SS 和 不 可 溶 有 机 负 荷 的 增加 将 降 低 硝 化 速 率 。 反 硝 化 速 率 随 着 BSCOD (可 生 物降 解 的 可 溶 COD)浓 度 的 增 加 而 增 加 。2. 2 净 化 功 能 及 效 率 的 探 讨2. 2. 1 含 碳 有 机 物 的 去 除孙 华 等 采 用 MBBR 处 理 染 料 化 工 废 水 3 。 运 行数 据 表 明

15、 ,出 水 BOD5 、 氨 氮 和 苯 胺 等 可 以 达 到 排 放 标准 ,COD 的 去 除 率 为 70 %左 右 。 在 意 大 利 的 VillaRendena 有 一 个 应 用 MBBR 工 艺 的 污 水 处 理 厂 4 。 在夏 季 时 ,系 统 操 作 温 度 为 10 16 ,在 平 均 TCOD (总量 COD)有 机 负 荷 为 9. 9gTCOD/ m2 d 时 ,去 除 率 达 到了 79 %。 在 冬 季 时 ,水 温 范 围 为 4. 8 8. 2 ,MBBR单 元 平 均 负 荷 为 7. 9gCOD/ m2 d ,去 除 率 为 73 %。 李锋 等

16、用 MBBR 工 艺 处 理 上 海 桃 浦 工 业 区 废 水 5 。 试验 结 果 显 示 , MBBR 法 对 COD 的 平 均 去 除 率 大 于75 % ,当 进 水 COD 浓 度 在 800mg/ L 时 ,出 水 基 本 达 到200mg/ L 的 出 水 要 求 ,而 且 出 水 较 稳 定 。2. 2. 2 氨 的 硝 化 去 除生 物 脱 氮 中 ,一 般 认 为 ,硝 化 反 应 在 好 氧 条 件 下 进行 ,反 硝 化 反 应 在 厌 氧 条 件 下 进 行 。 因 而 ,目 前 的 生 物脱 氮 工 艺 大 多 单 独 设 立 缺 氧 和 厌 氧 环 境 。 近

17、 年 来 ,一些 研 究 发 现 硝 化 和 反 硝 化 可 同 时 进 行 。 对 一 定 厚 度 的生 物 膜 ,氧 只 能 渗 透 到 填 料 外 层 的 某 一 深 度 ,即 外 层 为好 氧 层 ,发 生 硝 化 反 应 ,内 层 为 缺 氧 层 ,反 硝 化 菌 利 用硝 化 菌 产 生 的 硝 酸 盐 进 行 脱 氮 。 Rusten 等 应 用 MB2BR 工 艺 处 理 生 活 污 水 ,对 其 脱 氮 的 硝 化 反 应 进 行 了 研究 6 。 在 有 机 负 荷 较 低 的 条 件 下 ,对 于 相 同 的 操 作 状况 ,处 理 先 沉 淀 废 水 的 后 反 硝 化

18、 工 艺 的 最 大 硝 化 速 率比 处 理 原 水 的 先 反 硝 化 工 艺 的 最 大 硝 化 速 率 高 20 % 25 %。2. 2. 3 反 硝 化 脱 氮Rusten 等 对 MBBR 在 寒 冷 气 候 下 去 除 低 浓 度 废水 中 的 氮 进 行 了 中 试 ,对 比 了 前 置 反 硝 化 和 后 置 反 硝化 的 优 劣 7 。 对 于 先 反 硝 化 还 是 后 反 硝 化 工 艺 的 选择 主 要 取 决 于 原 水 的 组 成 和 需 要 达 到 的 去 除 率 。 在 进水 浓 度 为 20 25mgTN/ L 时 ,先 反 硝 化 工 艺 TN 去 除率

19、为 50 % 70 % ,水 力 停 留 时 间 为 6h。 后 反 硝 化 工 艺在 水 力 停 留 时 间 小 于 3h 的 情 况 下 , TN 去 除 率 在 80 % 90 %之 间 。 瑞 典 Malm j的 Sj jlunda 污 水 处 理 厂 将MBBR作 为 反 硝 化 反 应 池 ,并 投 加 碳 源 8 。 在 水 温16 时 ,投 加 乙 醇 的 最 大 反 硝 化 率 约 为 2. 5gN/ m2 d ,投 加 甲 醇 的 最 大 反 硝 化 率 约 为 2. 0gN/ m2 d。 完 全 反硝 化 应 需 要 4. 0 5. 0gCOD/ gNO32Neq。2.

20、2. 4 磷 的 去 除对 磷 的 去 除 的 方 法 主 要 有 两 种 :化 学 方 法 是 通 过加 入 化 学 除 磷 剂 后 排 除 富 磷 污 泥 ,或 是 在 一 级 强 化 过程 中 通 过 化 学 混 凝 除 磷 ;生 物 除 磷 则 必 须 使 微 生 物 处于 厌 氧 、 好 氧 的 交 替 状 态 ,通 过 生 物 的 同 化 作 用 吸 附 作用 和 生 物 积 累 作 用 去 除 磷 。 意 大 利 的 Pastorelli 等 用SBMBBR 工 艺 研 究 了 在 没 有 外 加 碳 源 的 情 况 下 磷 的去 除 9 。 试 验 证 明 ,磷 的 释 放 是

21、 在 循 环 过 程 中 的 厌 氧单 元 完 成 的 ,只 有 在 有 外 加 碳 源 的 情 况 下 磷 才 能 获 得稳 定 的 去 除 率 。 Helness 等 认 为 10 ,生 物 除 磷 是 通 过能 过 量 富 集 磷 (对 磷 的 摄 入 量 超 过 本 身 生 长 的 需 要 )的细 菌 来 实 现 的 ,生 物 除 磷 的 生 化 机 理 还 不 十 分 明 了 。但 大 家 都 认 同 的 是 ,磷 富 集 生 物 ( PAO) 的 生 长 不 仅 依靠 废 水 中 的 底 物 ,而 且 还 依 靠 在 PAO 内 部 储 存 的 化 合物 。 这 些 储 存 的 物

22、 质 包 括 聚 磷 ,聚 羟 基 酯 ( PHA) 和糖 原 质 。 Helness 等 在 讨 论 生 物 除 磷 的 几 个 限 制 条 件时 指 出 ,保 持 足 够 的 总 COD 负 荷 率 是 十 分 重 要 的 。 为了 避 免 来 自 异 氧 菌 的 竞 争 ,必 须 在 厌 氧 阶 段 有 较 高 的COD 去 除 率 。 为 了 避 免 亚 硝 酸 盐 富 集 的 抑 制 作 用 ,好氧 阶 段 应 足 够 长 ,以 便 完 成 硝 化 反 应 。2. 2. 5 反 应 动 力 学 研 究401环 境 科 学 与 技 术 第 27 卷 第 2 期 2004 年 3 月生

23、物 膜 反 应 器 系 统 的 动 力 学 研 究 比 较 深 入 ,但 对MBBR 的 动 力 学 研 究 报 道 还 很 少 。 意 大 利 的 Pastorelli等 对 MBBR 去 除 有 机 碳 和 氮 的 动 力 学 行 为 进 行 了 研究 9 。 结 果 显 示 ,有 机 碳 去 除 率 与 对 应 的 负 荷 率 成 比例 关 系 。 关 于 非 扩 散 COD 的 水 解 动 力 学 研 究 还 处 在起 步 阶 段 ,还 没 有 一 个 完 善 的 动 力 学 表 达 式 ,而 且 非 扩散 COD 的 水 解 是 发 生 在 液 相 还 是 在 生 物 膜 表 面 还

24、 无从 知 晓 。 在 高 氨 氮 浓 度 4mgN H4 +2N/ L ,氧 为 限 制条 件 下 ,反 应 速 率 对 应 于 DO 是 一 级 而 不 是 半 级 反 应 ,这 意 味 着 液 膜 扩 散 是 这 一 过 程 的 限 制 步 骤 。 当 DO 2. 08mgO2/ L 时 ,不 发 生 硝 化 反 应 。2. 3 移 动 床 生 物 膜 反 应 器 技 术 的 改 进迄 今 ,国 内 外 的 一 些 研 究 人 员 已 经 对 反 应 器 的 结构 和 应 用 等 方 面 进 行 了 进 一 步 探 讨 和 改 进 。 朱 文 亭 等对 MBBR 的 池 型 和 内 部

25、结 构 进 行 了 改 造 ,开 发 了 循 环移 动 载 体 生 物 膜 反 应 器 1 。 该 反 应 器 克 服 了 填 料 在反 应 器 内 的 移 动 状 态 不 均 衡 ,池 内 不 同 程 度 地 存 在 死区 的 缺 点 ,改 善 了 反 应 器 内 水 力 流 动 特 性 和 能 耗 方 面的 问 题 。 将 MBBR 按 照 SBR 的 运 行 方 式 来 操 作 是MBBR 技 术 的 进 一 步 发 展 ,它 被 称 为 移 动 床 序 批 式 生物 膜 反 应 器 (Moving2bed Sequencing Batch Biofilm Re2actor ,MBSBB

26、R) 。 MBSBBR 既 具 有 MBBR 的 优 点 又具 有 序 批 式 运 作 方 式 带 来 的 好 处 ,因 而 它 的 操 作 和 净化 性 能 更 优 ,适 用 性 更 强 ,更 具 发 展 前 途 。3 移 动 床 生 物 膜 反 应 器 技 术 的 实 际 应 用 研 究3. 1 生 活 污 水 的 处 理degaard 等 研 究 了 挪 威 的 Steinsholt 生 活 污 水 处理 厂 中 MBBR 的 运 行 情 况 11 。 最 后 结 果 显 示 ,总 氮 、总 磷 、 TCOD 的 去 除 率 分 别 为 45 %、 98 %和 93 %。 挪威 的 Ru

27、sten 等 研 究 了 MBBR 在 几 个 小 的 生 物 / 化 学工 艺 处 理 生 活 污 水 的 处 理 厂 的 应 用 12 。 试 验 显 示 ,处理 效 果 非 常 好 ,磷 的 去 除 率 达 到 97 % ,出 水 浓 度 低 于0. 3mgP/ L , 出 水 BOD7 (大 约 为 1. 17 BOD5 ) 10mgBOD7/ L 。3. 2 工 业 废 水 的 处 理3. 2. 1 纸 浆 和 造 纸 废 水挪 威 Rusten 等 应 用 MBBR 来 处 理 几 个 不 同 水 质的 造 纸 厂 废 水 13 。 在 Stora Papyrus Grycksbo

28、 AB 造纸 厂 出 水 的 平 均 COD 去 除 率 从 化 学 处 理 的 45 %上 升到 生 物 化 学 处 理 的 78 % ,出 水 BOD7从 平 均 60gBOD7/m3降 低 至 小 于 10gBOD7/ m3 ,最 大 值 不 超 过 25gBOD7/m3 。 在 Stora Cell Industri AB 造 纸 厂 重 要 的 是 氯 酸 盐的 去 除 。 结 果 显 示 ,氯 酸 盐 在 厌 氧 反 应 器 中 去 除 率 达90 %。 FCOD (过 滤 COD) 的 去 除 率 在 70 % 75 %之间 ,FBOD7的 去 除 率 为 96 %。 挪 威 的

29、 Jahren 等 研 究 了用 厌 氧 2好 氧 MBBR 工 艺 处 理 高 温 造 纸 废 水(55 ) 14 。 厌 氧 反 应 器 去 除 率 达 到 3. 4kgSCOD/ m3d ,好 氧 反 应 器 去 除 率 为 1. 8kgSCOD/ m3 d。 厌 氧 反 应器 在 负 荷 为 7kgSCOD/ m3 d 时 ,BSCOD 去 除 30 % ,最终 BSCOD 去 除 60 %。3. 2. 2 食 品 工 业 废 水挪 威 的 Rusten 等 把 MBBR 用 以 乳 酪 加 工 废 水 生化 处 理 厂 的 改 造 工 程 中 12 。 运 行 结 果 证 明 ,即

30、使 负 荷大 幅 度 变 化 且 超 出 设 计 值 时 ,改 造 后 的 处 理 系 统 仍 可达 到 98 %的 COD 与 磷 的 去 除 率 。 Rusten 等 还 在 挪 威乳 品 联 合 公 司 一 家 牛 奶 厂 用 MBBR 进 行 牛 奶 废 水 的预 处 理 的 小 试 研 究 15 。 当 COD 负 荷 达 500gCOD/ m3 h 和 900gCOD/ m3 h 时 , COD 的 去 除 率 分 别 为 85 %和 60 %。3. 3 与 其 他 水 处 理 技 术 的 组 合 应 用对 于 成 分 复 杂 的 废 水 ,可 以 通 过 MBBR 和 其 他 一

31、些 工 艺 组 合 来 研 究 最 佳 的 处 理 工 艺 流 程 。 采 用 移 动 床生 物 膜 反 应 器 与 活 性 污 泥 法 组 合 工 艺 来 处 理 木 材 加 工纤 维 污 水 的 一 项 中 试 及 两 项 实 际 规 模 的 研 究 证 明 ,作为 第 一 单 元 的 移 动 床 生 物 膜 反 应 器 可 承 受 的 COD 有机 负 荷 范 围 通 常 高 达 15 25kgCOD/ m3 d ,无 论 从 技术 还 是 从 投 资 和 运 行 费 用 方 面 ,该 工 艺 系 统 都 表 现 出高 效 、 稳 定 和 具 有 竞 争 力 。4 小 结 与 展 望MB

32、BR 污 水 处 理 技 术 是 一 种 适 用 于 生 活 污 水 和工 业 废 水 的 新 工 艺 。 该 工 艺 处 理 效 率 高 ,出 水 水 质 稳定 ,耐 冲 击 负 荷 能 力 强 ,结 构 紧 凑 ,占 地 少 ,不 需 污 泥 回流 和 反 冲 洗 ,维 护 管 理 简 单 。 MBBR 污 水 处 理 装 置 可以 设 计 为 好 氧 或 厌 氧 反 应 器 等 不 同 的 运 行 方 式 。 实 际工 程 设 计 时 ,可 根 据 处 理 对 象 的 不 同 ,采 用 不 同 的 运 行方 式 或 多 级 反 应 器 串 联 系 统 ,也 可 以 作 为 预 处 理 单

33、 元或 三 级 处 理 单 元 ,还 可 以 和 其 他 工 艺 组 合 共 同 处 理 成分 复 杂 、 难 处 理 的 废 水 。由 此 可 见 ,移 动 床 生 物 膜 反 应 器 很 具 有 发 展 与 应用 前 景 ,因 建 造 简 单 和 操 作 方 便 ,可 在 不 增 加 反 应 器 容积 的 条 件 下 改 造 现 有 的 常 规 污 水 处 理 厂 ,使 之 提 高 对有 机 物 的 去 除 率 和 达 到 脱 氮 除 磷 的 目 的 。 国 内 应 该 大力 推 广 这 种 技 术 的 普 及 和 应 用 。参 考 文 献 1 朱 文 亭 ,颜 玲 ,阎 海 英 ,等 .

34、 循 环 移 动 载 体 生 物 膜 反 应 器 的试 验 研 究 J . 中 国 给 水 排 水 ,2000 ,16 (11) :51254. 2 B Rusten ,B G Hellstr j m ,F Hellstr j m ,et al. Pilot Testingand Preliminary Design of Moving Bed Biofilm Reactors forNitrogen Removal at the FREVAR Wastewater Treatment501移 动 床 生 物 膜 反 应 器 技 术 研 究 现 状 与 进 展 赵 江 冰 ,等Plant J

35、. Wat. Sci. 修 回 2003202226)(上 接 第 88 页 )表 2 增 塑 剂 废 水 治 理 研 究 验 收 监 测 结 果 (mg/ L)采 样 点监 测 值 范 围 监 测 值 平 均 值p H COD 挥 发 酚 石 油 类 SS p H COD 挥 发 酚 石 油 类 SS调 节池 进水 口12. 2412. 6529600. 037200. 00. 4070. 48615. 8020. 2632. 8179. 6 12. 50 33000. 0 0. 447 17. 64 73. 7抽 吸泵 出水 口7. 178. 5662. 786. 80. 3150. 38

36、69. 7311. 0532. 657. 4 8. 21 75. 5 0. 363 10. 21 43. 7造 成 污 泥 分 散 性 生 长 ,破 坏 已 形 成 的 菌 胶 团 ,影 响 运 行效 果 。 因 此 ,设 置 了 调 节 池 和 配 水 池 保 持 水 质 相 对 稳定 ,并 应 保 证 ML SS 浓 度 不 超 过 10g/ L 。(2)在 调 试 过 程 中 厌 氧 菌 成 长 缓 慢 挂 膜 周 期 长 ,是受 到 废 水 中 SO42 - 和 丁 醇 影 响 。 增 塑 剂 废 水 中 SO42 -浓 度 为 3255. 0mg/ L 左 右 , COD/ SO42

37、 - 为 4. 67 ,据 报道 1 硫 酸 盐 在 厌 氧 消 化 时 不 应 大 于 5000mg/ L ,当COD/ SO42 - 大 于 15 时 ,硫 酸 盐 还 原 作 用 对 厌 氧 反 应影 响 甚 微 ,COD/ SO42 - 在 5 15 时 ,对 厌 氧 反 应 产 生轻 微 抑 制 ,当 COD/ SO42 - 为 0. 5 5 时 反 应 将 受 到 严重 的 抑 制 ,其 机 理 2 是 在 厌 氧 环 境 中 ,由 于 硫 酸 盐 的大 量 存 在 ,硫 酸 还 原 菌 将 大 量 增 殖 ,一 方 面 与 甲 烷 菌 竞争 基 质 ( H2 、 CO2 等 )

38、,另 一 方 面 还 原 反 应 将 产 生 大 量硫 化 物 ( H2 S 等 ) ,对 甲 烷 菌 也 有 杀 死 作 用 。 废 水 中 丁醇 浓 度 大 于 400mg/ L 时 ,对 生 物 净 化 过 程 会 产 生 明 显的 抑 制 作 用 3 。(3)在 调 试 过 程 中 ,曾 出 现 过 二 次 膜 堵 塞 现 象 ,但在 运 行 期 内 未 出 现 膜 堵 塞 现 象 ,膜 生 物 反 应 前 处 理 工艺 、 膜 性 质 和 工 艺 条 件 是 造 成 膜 污 染 和 堵 塞 的 主 要 原因 。 一 般 情 况 下 ,膜 的 内 外 表 面 非 常 光 滑 ,膜 分

39、离 单 元下 部 安 装 有 曝 气 器 ,气 泡 带 动 液 体 与 膜 表 面 产 生 平 行流 动 ,使 氧 化 池 内 活 性 污 泥 或 悬 浮 物 不 易 粘 附 ,但 当 污泥 分 散 性 生 长 或 曝 气 量 不 足 时 ,污 泥 或 悬 浮 物 会 粘 附到 膜 上 ,堵 塞 膜 孔 。参 考 文 献 1 申 立 贤 . 高 浓 度 有 机 废 水 厌 氧 处 理 技 术 M . 北 京 :中 国环 境 科 学 出 版 社 ,1992 ,54255.2 杨 秀 强 ,刘 新 亭 . 加 压 生 物 接 触 氧 化 法 处 理 增 塑 剂 生 产 废水 试 验 研 究 J .

40、 环 境 污 染 与 防 治 ,1996 ,18 (2) :21223.3 . . 格 鲁 什 科 著 ,耿 玉 兰 译 . 工 业 废 水 中 有 害 有 机 化 合物 手 册 M . 北 京 :烃 加 工 出 版 社 ,1988 ,87.(收 稿 2003203215 ;修 回 2003205206)601环 境 科 学 与 技 术 第 27 卷 第 2 期 2004 年 3 月Environmental Science and TechnologyVol. 27 , No. 2 , March 2004 AbstractAbstract : This paper summarizes t

41、he recent studies on oxidizationby nano2sized TiO2with respect to the mechanism , factors affectingphotocatalytic efficiency and the approaches to improving phto2catalytic activity.Key words : TiO2 ; mechanism ; photocatalytic oxidizationReview of Landf ill Leachate TreatmentQ IN Hai2yan1 , SUN Jia2

42、shou2 ,CAI He2sheng1 , L UO Xiao2yun1(1. Faculty of Engineering , China U niversity ofGeosciences , W uhan 430073;2. Depart ment of Environmental Science and Engineering ,W uhan Institute of Chemical Engineering , W uhan 430073)Abstract : Based on reviewing the methods of leachate treatmentsuch as b

43、iological/ physio2chemical treatments , land treatment anddisposal and leachate minimization , the paper made comments onmerits and demerits of each of the methods.Key words : leachate ; biological method ; physio2chemical method ,land treatment ;minimization of leachateDevelopment of Biodegradable

44、PlasticProduction Using Activated SludgeL IN Dong2en1 , ZHAN G Yi2wei1 , SHEN Jia2rui2(1. Depart ment of A pplied Chemist ry , South ChinaU niversity of Technology , Guangz hou 510641 ;2. College of M aterial Science , South China U niversityof Technology , Guangz hou 510641)Abstract : Polyhydroxyal

45、kanoates ( PHAs) are polyesters of hy2droxyalkanoates , which are synthesized by numerous bacteria as in2tracellular carbon and energy storage compounds and accumulatedas granules in the cytoplasm of cells. PHAs have been recognized asa sort of new candidates for producing biodegradable plastic. Thi

46、spaper reviews the synthesis of PHAs by use of activated sludge , in2cluding the microorganism , carbon sources and synthesis pathway ,focusing on PHAs accumulation in anaerobic2aerobic process. It isshowed that PHAs content in activated sludge can be improved byrational technology and proper nutrit

47、ive condition. The study willlikely contribute to the present endeavors to ameliorate excesssludge problem.Key words : polyhydroxylalkanoates ( PHAs) ; activated sludge ;biodegradable plasticA State2of2the art Wastewater Treatment Technology :Moving Bed Biof ilm ReactorZHAO Jiang2bing , HU Long2xing

48、( Depart ment of Environmental Science and Engineering ,S hanghai U niversity , S hanghai 200072)Abstract : A totally new wastewater treatment process , moving2bedbiofilm reactor (MBBR) , which was developed by Norwegians , isintroduced in terms of its mechanism and structure. Recentprogress in appl

49、ication of MBBR for removing COD , denitrificationand phosphorus removal in either of industrial and domesticwastewater treatment are reviewed. Advantage of MBBR is ana2lyzed based on the previous experiences gained in Norway and othercountries ; prospects of its utilization in China are also discussed.Key words : moving2bed biofilm reactor ( MBBR) ; wastewatertreatmen