典型的MBBR工艺系统包括悬浮载体、拦截筛网、流化系统(曝气、推流搅拌等),整个系统通过优化设计,实现悬浮载体的流化与拦截。
悬浮载体是微生物栖息的场所,是生物膜的载体,其性能关系到MBBR工艺的效果。悬浮载体应比重接近于水、有效比表面积大、空隙率高,使用效果良好。
比表面积,即自然堆积的悬浮载体,单位体积能够为微生物提供挂膜的面积,单位为m2/m3。
有效比表面积,即比表面积中,能够为微生物挂膜提供保护且传质传氧良好的部分,一般指悬浮载体内部及外部的内凹区域,外部的外凸部分不能作为有效比表面积,传质传氧不能满足要求的区域也不能作为有效比表面积,一般所述的比表面积均指有效比表面积,典型的为450-1200m2/m3,《行业标准》列出了常见悬浮载体的相关参数,作为界定标准。
材质上,综合考虑材料密度、耐老化性、耐候性、热塑精密性、抗压、压缩回弹、耐磨性等,应选用纯HDPE作为悬浮载体材质;外观设计上,以空心圆柱状为代表的悬浮载体工程实践效果好。
填充率,即悬浮载体投加量(按自然堆积立方数计)占悬浮载体投加区域池容的比例;填充率不作为设计参数,只作为流化、能耗、可持续升级的校核参数。当填充率过大,可扩大填充区域,反之亦然;或者通过更换具有不同有效比表面积的悬浮载体,实现填充率的增减。
拦截筛网功能上与格栅类似,对确定尺寸的悬浮载体能够有效拦截,防止悬浮载体流失。对于拦截筛网,一般采用不锈钢材质,制作工艺及产品形式较多,样式上包括冲孔板、栅条等,形状上包括平板型、滚筒型等。对于拦截筛网,挑战即是堵塞。水中纤维、毛发均可能在筛网处缠绕,逐步降低过水面积,轻则形成水位差,严重则悬浮载体翻越筛网或筛网垮塌,需配合流化设计,防止筛网污堵。拦截筛网污堵本质上属于悬浮载体流化问题,也是MBBR工艺能否避免失败的关键问题。
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