目前國(guó)內(nèi)不少城鎮(zhèn)污水處理廠因管網(wǎng)建設(shè)滯后等原因，存在進(jìn)水濃度偏低現(xiàn)象，這給污水處理廠的正常、穩(wěn)定運(yùn)行帶來一定困難。而生物移動(dòng)床技術(shù)(MBBR) 不僅適用于低濃度污水的處理，在低溫下也可獲得良好的處理效果。而且，沖擊負(fù)荷、溫度變化、污水成分變化等對(duì)MBBR 的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于活性污泥法。筆者針對(duì)太湖流域某污水廠低濃度、低C/N 值的原水水質(zhì)特征，采用A/O-MBBR 工藝對(duì)其進(jìn)行處理，著重考察了生物懸浮載體的投加位置及水溫對(duì)硝化及反硝化脫氮效果的影響。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)裝置共2 套，采用A/O-MBBR 工藝，工藝流程見圖1。A/O 試驗(yàn)槽總有效容積為60 L，其中缺氧區(qū)(A 段) 的有效容積為10 L，好氧區(qū)(O 段) 的有效容積為50 L。將好氧區(qū)分為容積相同的3 格，單格容積為16．67 L。1# 和2# 試驗(yàn)槽使用K3 型生物懸浮載體，投加量約為5．5 L，占好氧池總有效容積的11%，分別投加在第一格和第三格(圖1 中所示的生物懸浮載體投加在好氧池第一格) 。

 K3型生物填料的規(guī)格為￠25 mm×10 mm，材質(zhì)為高密度聚乙烯，密度為0．95～0．96 g/cm3，堆積個(gè)數(shù)為11．7×104 個(gè)/m3，有效比表面積為500m2/m3。

試驗(yàn)在常州市武進(jìn)區(qū)某污水 處理廠現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。裝置置于室外，進(jìn)水溫度隨季節(jié)變化。試驗(yàn)分兩個(gè)階段，第一階段為正常水溫試驗(yàn)，為2010 年8 月23日—10 月21 日，水溫在25～32℃之間; 第二階段為低溫試驗(yàn)，時(shí)間是2010 年12 月，水溫為6．3 ～10．5℃。進(jìn)水量為5 L/h，回流量為15 L/h，HRT為12 h，好氧池的DO為2．7～7．0 mg/L。

1. 2 試驗(yàn)水質(zhì)

試驗(yàn)水質(zhì)見表1。

 試驗(yàn)用水取自該污水處理廠的集水池，該污水處理廠主要接納鎮(zhèn)區(qū)及周邊村莊的生活污水和少量工業(yè)廢水，由于污水管網(wǎng)建設(shè)相對(duì)滯后等原因，進(jìn)廠原水的有機(jī)物濃度偏低，但總氮、氨氮濃度相對(duì)較高，呈現(xiàn)低碳高氮的水質(zhì)特點(diǎn)，平均C/N 值為3．31;冬季污水濃度略高，但平均C/N 值更低，為3．04。

1. 3 接種污泥和裝置啟動(dòng)

接種污泥取自該污水處理廠曝氣池的混合液，每組裝置一次性投加60 L。投加污泥后開啟進(jìn)水、曝氣及污泥回流，使懸浮填料掛膜，約20 d 后掛膜完成。

1. 4 檢測(cè)方法

總氮、總磷、氨氮、硝態(tài)氮和COD 分別采用過硫酸鉀氧化—紫外分光光度法、鉬銻抗分光光度法、納氏試劑分光光度法、紫外分光光度法和重鉻酸鉀法測(cè)定，pH 值、DO、溫度分別采用便攜式pH 計(jì)、溶氧儀和溫度計(jì)測(cè)量。

2 結(jié)果與討論

2. 1 第一階段試驗(yàn)

2. 1. 1對(duì)氨氮的去除

正常水溫試驗(yàn)期間2 組裝置的進(jìn)、出水氨氮濃度見圖2。

 由圖2 可知，2 組裝置的硝化效果均較好。其中，1#裝置出水氨氮在0．014～6．89 mg/L 之間，平均值為0．74 mg/L，平均去除率達(dá)到95．7%; 2#裝置出水氨氮在0．014～10．76 mg/L 之間，平均值為1．27 mg/L，平均去除率達(dá)到92．6%。由此可見，將生物懸浮載體投加在好氧區(qū)的前端比投加在后端的硝化效果要好。此外，1# 裝置的耐氨氮沖擊負(fù)荷能力優(yōu)于2#裝置，在10 月6 日當(dāng)進(jìn)水氨氮濃度快速上升時(shí)，2#裝置的出水氨氮濃度較1#裝置高，且連續(xù)3d 在5 mg/L 以上，最高達(dá)10．76 mg/L; 而1#裝置僅有1 d 的氨氮濃度高于5 mg/L，為6．89 mg/L。

2. 1. 2對(duì)總氮的去除

正常水溫試驗(yàn)期間2 組裝置的進(jìn)、出水總氮濃度見圖3。

 由于碳源不足，2 組裝置的脫氮效果均較差。其中，1#裝置出水總氮在7．83～40．93 mg/L 之間，平均值為17．41 mg/L，平均去除率為22．4%; 2# 裝置出水總氮在9．78～42．26 mg/L 之間，平均值為20．39 mg/L，平均去除率僅為9．1%。由此可見，將生物懸浮載體投加在好氧區(qū)的前端比投加在后端的脫氮效果要好，這是因?yàn)楹醚醭厍岸说挠袡C(jī)物濃度高，反硝化可獲得相對(duì)較多的碳源。原水平均C/N值為3．31，如出水總氮濃度要達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002) 的一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)，則需補(bǔ)充碳源。

2. 2 第二階段試驗(yàn)

第二階段試驗(yàn)的最低水溫為6．3℃，最高為10．5℃，12 月10 日以后水溫均在8℃以下。

2. 2. 1對(duì)氨氮的去除

低溫試驗(yàn)階段2 組裝置的進(jìn)、出水氨氮濃度見圖4。低溫條件下，2組裝置較前期正常溫度下的硝化效果有所下降，但仍保持了較高的去除率。這主要是由于有機(jī)物濃度較低，使得COD 容積負(fù)荷只有0．24 kg/(m3·d) ，且好氧池保持較高的DO 濃度，而溶解氧對(duì)去除氨氮的影響較大。其中，1# 裝置出水氨氮在0．22～23．48 mg/L 之間，平均值為5．69mg/L，對(duì)氨氮的平均去除率達(dá)到82．9%; 2# 裝置出水氨氮在0．94～32．99 mg/L 之間，平均值為8．43mg/L，平均去除率為74．7%。和前期正常水溫試驗(yàn)的結(jié)果一樣，將生物懸浮載體投加在好氧區(qū)的前端比投加在后端的硝化效果要好。從圖4 可知，即便水溫＜8℃，在進(jìn)水氨氮濃度為14．62～36．35 mg/L(平均濃度為28．08 mg/L) 時(shí)，1#裝置出水氨氮濃度仍低于5 mg/L，比同期2#裝置的去除率高8%左右。

 2. 2. 2對(duì)總氮的去除

低溫試驗(yàn)階段2 組裝置的進(jìn)、出水總氮濃度如圖5 所示。

 低溫條件下，1# 裝置出水總氮在28．28～49．15mg/L 之間，平均值為36．29 mg/L，平均去除率為9．1%，較正常水溫試驗(yàn)的有較大幅度的下降; 2# 裝置出水總氮在27．67～53．47 mg/L 之間，平均值為36．58 mg/L，平均去除率為8．4%，較正常水溫試驗(yàn)結(jié)果略有下降。

1#和2#裝置出水的硝態(tài)氮濃度分別為25．89 和24．84 mg/L。通常，MBBR 在低溫時(shí)也可取得較高的脫氮效率，但原水的平均C/N 值僅為3．04，遠(yuǎn)低于韓喜蓮等研究得出的最佳C/N 值(12) ，故脫氮效果不佳的主要原因是碳源不足。具體參見http://m.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

3 結(jié)論

①采用A/O-MBBR 工藝處理某城鎮(zhèn)低濃度、低C/N 值污水，在正常水溫下，將生物懸浮載體投加在好氧池的前端比投加在后端的脫氮效果好。當(dāng)水力停留時(shí)間為12 h、回流比為300%、好氧池DO為2．7～7．0 mg/L、K3 型生物懸浮載體投加量為好氧池池容的11%時(shí)，投加在好氧池前端和后端的試驗(yàn)裝置對(duì)氨氮的平均去除率分別為95．7% 和92．6%; 而總氮受碳源不足限制去除率不高，投加在好氧池前端和后端的平均去除率分別為22．4% 和9．1%。

②在正常水溫下，生物懸浮載體投加在好氧池的前端比投加在后端的抗氨氮沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。

③在6．3～10．5℃的低溫條件下，A/O-MBBR 工藝的硝化效果較正常水溫時(shí)有所降低，但仍保持了較高的氨氮去除率，生物懸浮載體投加在好氧池的前端時(shí)對(duì)氨氮的平均去除率為82．9%，比投加在后端的高8%左右。