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复合生物反应器处理生活污水摘要：本研究在接触氧化法基础上，在传统活性污泥法反应器中悬挂填料构成复合生物反应器，并利用该反应器进行了处理生活污水的研究。
研究表明，复合生物反应器对生活污水有较好的去除效果。
当水力停留时间为3h，气水比为2:1，进水负荷为2.72kg/(m3•d)时，出水COD、NH3-N、TN和SS达到国家城镇二级污水处理厂一级标准。
关键词：接触氧化，活性污泥，复合生物反应器，生活污水Domestic Sewage Treatment Performance Using Hybrid BioreactorYang Nai-peng（Xingtai Environmental Inspection Detachment, Xingtai 05400, China）Abstract: Hybrid Bioreactor based on the bio-contact oxidation process, combining both suspended growth-activated sludge and attached growth-biofilm in one bioreactor by addingcarriers into the mixed suspension demonstrated a promising effective treatment of domestic sewage. Experimental results showed that when the hydraulic retention time was 3h and air/water ration was 2:1, COD loading rates was 2.72kg/(m3•d) , the effluent COD, NH3-N , TN, SS concentration can up to national primary emission standard of wastewater.Keywords: bio-contact oxidation , activated sludge, hybrid bioreactor, domestic sewage引言复合式生物反应器(HBR)是近年来颇受关注的新型污水处理工艺[1]，其特点是在活性污泥曝气池中投加填料作为微生物附着生长的载体，进而形成悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜，共同承担去除污水中有机物的任务[2,3]，与传统活性污泥法(CAS)相比，HBR系统一是通过投加生物载体供微生物附着生长，可提高反应器中的生物量，在较高有机负荷下增强了对有机物的去除能力；二是可使丝状菌优先附着生长在载体上，从而改善污泥的沉降性能，防止污泥膨胀，提高系统运行的稳定性[2]；三是世代时间较长的硝化菌优先附着在载体上，使硝化作用不受悬浮生长的固体停留时间(SRT)的影响，从而提高系统的脱氮功效[1,3,4]。
低温条件下复合式生物膜反应器处理生活污水的研究摘要：本文研究复合式膜生物反应器在10~15ºc的运行条件下，对生活污水的的处理效果。
实验结果表明：膜组件中污泥浓度控制在2500mg/l左右，抽吸泵的抽停比控制在8:2左右时，膜通量的变化曲线比较平缓，污染相对较轻； mbr系统对cod的平均去除率为95.9%，最高可达到98.4%，比相关文献报道的在常温下去除率[1,2]稍低；mbr系统对的去除率达到54.1%，最高可达到64.6%。
关键词：低温；mbr；生物反应器；生活污水1.引言膜生物反应器是90年代一种新兴的污水生化处理技术，其集合膜分离技术与传统活性污泥法的特点。
它具有hrt和srt完全分离、不设二次沉淀池、不怕污泥膨胀、易于实现一体化自动控制、设计管理操作方便的特点。
在温度适宜的情况下，由于膜分离及污水的生化反应作用，整个处理设备对有机物、无机物及病原菌的处理效果较好。
在北方，冬季城市污水处理厂的进水温度大约在10～15ºc，本文重点讨论复合式膜生物反应器在10～15ºc条件下，对城市生活污水的cod、氨氮的处理效果，以及在不同污泥浓度下和抽吸泵在不同抽吸比的情况下膜通量随时间的变化。
2.材料与方法2.1 原水水质以污水处理厂的一沉池出水水质为研究对象，原水水质及测量方法如下，(单位：mg/l)2.2 试验装置及参数设计主要试验设备为进水水箱、水位平衡水箱、生物反应器、膜组件四大部分。
通过进水水箱不断向平衡水箱供水，平衡水箱的作用保持生物反应器的水位的恒定，不受冲击负荷的影响。
生物反应器和膜组件是主要的反应设备，经过生物反应器的污水由污水泵输送到膜组件5中，经过膜组件反应过滤后剩下的污泥通过污泥泵重新回流到生物反应器中，从而保持膜组件中的恒定的污泥浓度。
生物反应器的容积为50l,膜组件采用的聚偏氟乙烯(pvdf) 帘式膜组件，膜的平均孔径0.45，总面积为0.5。
污水处理中的高效生物反应器设计研究污水处理是我们日常生活中必不可少的环节，要保护环境，必须对污水进行治理。
目前，生物法是污水处理的主要方法之一。
其中，高效生物反应器（EBR）是一种效果极佳的生物反应器，可以有效地处理污水。
本文将介绍高效生物反应器设计中的一些关键技术。
一、EBR的种类EBR可以分为完全混合EBR和膜生物反应器（MBR）。
完全混合EBR又可分为活性污泥法反应器（ASBR）、序批式反应器（SBR）和持续激活污泥法反应器（CASS）。
这些不同类型的EBR各有特点，应根据实际情况选择。
ASBR是最常用的EBR类型。
它的设计比较简单，容易操作，且在处理碳氮比大约为10∶1的废水时表现出色。
ASBR反应器包括一个污泥悬浮器和一堆化学反应器。
废水在悬浮器中与活性污泥混合，然后流入化学反应器，这里有三个主要区域：反应区、沉淀区和混合区。
当反应完成后，混合区位于底部的闸门打开，使沉淀物流出，上清液从反应器流出。
SBR类似于ASBR，但与连续加反应略有不同。
典型的SBR反应器包括四个阶段：填料、曝气、静置和淋洗。
基本方法是在一定次数内反复使水通过填料并加氧曝气。
在静置期，污水混合和放置以便污泥沉淀。
CASS是一种持续激活污泥法，并在ASBR相关。
CASS关闭的污泥池将并流到氧气富含的异型扩散器中。
异型扩散器将悬浮的污泥混合在一起并将其与需要处理的污水混合在一起。
异型扩散器还在反应器的壁面上形成了一个微小的沉淀池，供污泥使用。
MBR是高效生物反应器中另一种常见的类型。
MBR不同于其它类型的EBR，因为其用膜过滤代替了污泥池。
通过该方法，固体污泥在水中悬浮，然后通过膜过滤，化学反应发生在膜外面。
这种方法比较灵活，易于操作，减少了因污泥漏出而造成的污染。
其它类型的EBR一般都会有固体污泥的问题，在处理大量水的时候也容易发生故障。
二、EBR的优势EBR相比于传统污泥法处理废水具有多种优势。
最重要的是，它能够更加灵活地适应污水的性质。
MBR工艺处理生活污水方案MBR（膜生物反应器）工艺是将传统的生物反应器与膜分离技术结合起来的一种高级生物处理工艺。
在MBR工艺中，废水经过一系列的生物处理单元，如调节池、好氧池和厌氧池等，通过活性污泥对污染物进行降解。
然后，将废水通过微孔膜进行固液分离，将清澈的水从膜表面收集，形成出水。
1.废水集水和预处理：生活污水通过排水管道流入集水井，经过一系列的预处理单元，如网格、沉砂池和格栅等，除去粗大杂质和悬浮物。
2.好氧处理：废水进入好氧生物反应器，通过打气或搅拌等方式，为活性污泥提供充足的氧气，以实现高效的有机物降解和氨氮去除。
3.后处理：好氧生物反应后，废水经过后处理单元，如沉淀池或调节池，进一步除去悬浮物和生物颗粒物。
4.MBR膜反应器：在后处理后，废水进入MBR膜反应器。
污水通过微孔膜，而固体颗粒、细菌和病毒等污染物则被截留在膜的表面。
清澈的水经过膜板收集，形成出水，而截留在膜板上的污染物则经过定期的冲洗进行排放。
1.出水质量高：由于膜分离技术的应用，MBR工艺能够有效去除悬浮物、有机物和微生物等污染物，得到高水质的处理效果，出水质量符合国家排放标准。
2.占地面积小：相比传统的生物法处理工艺，MBR工艺不需要沉淀池和过滤装置，因此占地面积小。
这对于城市和工业区等空间有限的场所非常重要。
3.处理能力强：MBR工艺具有高的水力负荷适应能力，可以处理较高浓度的有机物。
同时，MBR工艺也能有效地解决传统生物法对有毒有害物质的处理问题。
4.操作维护方便：MBR工艺采用自动化控制系统，运行稳定，操作简便。
并且由于膜反应器具有浸渍清洗功能，可减少反应器停工时间。
5.可回用水：MBR工艺得到的出水质量较高，可满足一些需要回用水的场所，如冲洗、灌溉等。
总的来说，MBR工艺是一种高效、稳定的生活污水处理技术。
它通过结合膜分离技术和生物反应器，能够去除水中的悬浮物、有机物和微生物等污染物，得到符合排放标准的高质量水。
AO-MBR工艺在生活污水处理中的应用随着水资源的紧缺和人们环保意识的增强，污水再生利用是解决水资源短缺和水环境污染问题的重要策略之一。
厌氧／好氧(A／O)工艺是在普通的活性污泥法基础上研究开发的，该工艺具有适应能力强，耐冲击负荷高，在去除有机物的同时可以取得良好的脱氮效果。
膜生物反应器是由膜分离技术与污水处理工程中的生物反应器相结合组成的反应系统，它综合了膜分离技术与生物处理技术的优点，用超、微滤膜组件取代传统的活性污泥法的二沉池和常规过滤单元，使水力停留时间和泥龄完全分离。
其高效的固液分离能力使出水水质良好，悬浮物和浊度接近于零，并可截留大肠杆菌等生物性污染物，处理后出水可直接回用，特别适合于中水回用处理。
将生物膜法与常用的A／O污水处理脱氮工艺结合起来即形成A／O生物膜反应器，该复合工艺将生物膜工艺与活性污泥工艺有机地融合起来，综合了活性污泥法和生物膜法两者的优点，长泥龄的生物膜为生长缓慢的硝化菌提供了非常有利的生存环境，可以有效地提高硝化效果，出水水质优异，操作运行简单，污泥产率低，占地面积小等特点，使其应用范围和规模不断扩大。
1A／O－MBR组合工艺由膜分离技术和生物反应器相结合形成的生物化学反应系统――膜生物反应器，在水处理中的应用及其研究备受人们的关注。
刘国洋和李勇根据传统脱氮除磷工艺――好氧硝化缺氧反硝化原理，设计并制作了一种分置式A／O膜生物反应器，并且对其曝气方式进行合理改进，利用射流曝气强大的复氧能力和混合能力，使好氧区的泥水能更加均匀地混合以及能提供充足的氧气。
并就其对生活污水中污染物的去除效果及其机制进行了试验研究，结果表明，该改进后的膜生物反应器在连续运行60天内，系统不排泥，水力停留时间为16h时，对COD、总氮、氨氮有良好的去除效果，平均去除率分别达到94％，70.7％，98.4％，出水COD一总氮、氨氨浓度分别在50mg／L，15mg ／L，1mg／L以下。
也有研究者将A／O工艺与MBR 工艺有机组合，并在A／O工艺中引入纤毛填料处理小区低碳氮比、高氨氮生活污水。
复合生物反应器处理生活污水
摘要：本研究在接触氧化法基础上，在传统活性污泥法反应器中悬挂填料构成复合生物反应器，并利用该反应器进行了处理生活污水的研究。
研究表明，复合生物反应器对生活污水有较好的去除效果。
当水力停留时间为3h，气水比为2:1，进水负荷为2.72kg/(m3d)时，出水cod、nh3-n、tn和ss达到国家城镇二级污水处理厂一级标准。
关键词：接触氧化，活性污泥，复合生物反应器，生活污水
domestic sewage treatment performance using hybrid bioreactor
yang nai-peng
（xingtai environmental inspection detachment, xingtai 05400, china）
abstract: hybrid bioreactor based on the bio-contact oxidation process, combining both suspended growth-activated sludge and attached growth-biofilm in one bioreactor by addingcarriers into the mixed suspension demonstrated a promising effective treatment of domestic sewage. experimental results showed that when the hydraulic retention time was 3h and air/water ration was 2:1, cod loading rates was 2.72kg/(m3d) , the effluent cod, nh3-n , tn, ss concentration can up to national primary emission standard
of wastewater.
keywords: bio-contact oxidation , activated sludge, hybrid bioreactor, domestic sewage
中图分类号：u664.9+2文献标识码： a 文章编号：
引言
复合式生物反应器(hbr)是近年来颇受关注的新型污水处理工艺[1]，其特点是在活性污泥曝气池中投加填料作为微生物附着生长的载体，进而形成悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜，共同承担去除污水中有机物的任务[2,3]，与传统活性污泥法(cas)相比，hbr系统一是通过投加生物载体供微生物附着生长，可提高反应器中的生物量，在较高有机负荷下增强了对有机物的去除能力；二是可使丝状菌优先附着生长在载体上，从而改善污泥的沉降性能，防止污泥膨胀，提高系统运行的稳定性[2]；三是世代时间较长的硝化菌优先附着在载体上，使硝化作用不受悬浮生长的固体停留时间(srt)的影响，从而提高系统的脱氮功效[1,3,4]。
本研究在接触氧化法基础上，在活性污泥法反应器中添加悬挂填料，形成悬浮生长微生物（活性污泥）和附着生长微生物（生物膜）的复合生物反应器，进而研究了对生活污水的处理效果。
1 试验材料和方法
1.1 载体
试验中所用载体为某公司生产的亲水性丙烯酸酯纤维制成的柔性填料，由中心支撑线以及固定在上面的细丝（直径3mm）组成。
其中支撑线由四股线紧密编织形成，细丝固定在支撑线中间。
每米填料上大约有200根细丝。
细丝表面具有微毛刺，用以增加填料的比表面积[5]，方便挂膜，并且能吸附众多的小气泡，使气水接触时间增加，提高氧的转移量，保持生物膜的活性。
挂膜后随着水流的推动能在反应器中随水流摆动，不结团、不堵塞，可以加速表面老化膜的更新速度。
1.2 反应器
反应器结构如图1。
由接触氧化池以及沉淀池构成。
其中接触氧化池高为1.0m，有效容积为10l，分为升流区和降流区两部分，由塑料板隔开，填料挂在塑料板上，其容积之比约为1:3，升流区底部装有曝气砂条曝气，同时推动水流上升。
沉淀池容积约为2l。
1.3 试验用水
试验装置放置于中国矿业大学环保楼内，试验用生活污水来自环保楼生活污水，原水水质如表1所示。
表1 试验所用生活污水水质
1.4 试验方法
实验反应器采用连续进水，过程分为启动阶段和稳定运行两个阶段。
启动阶段所用污泥取自清河污水处理厂。
实验开始时，向反应器中加入浓度为5g/l的活性污泥，曝气24小时后小流量（20l/d）进水，同时以回流比为1对污泥进行回流，启动阶段持续两个星期。
待反应器出水稳定后，调整水力停留时间（hrt）为4h，3h，2h，
曝气量（qg）=0.3m3/h。
1.进水泵
2.曝气砂条
3.填料
4.回流污泥泵
图1 反应器示意图
fig. 1 schematic diagram of the experimental system
试验中所测指标cod、nh3-n、tn以及ss均采用标准法[7]测定。
2 试验结果分析
2.1 cod去除效果
不同hrt下对cod处理效果如图2所示。
从图中可以看出摇动载体生物膜反应器对生活污水cod有良好的去除效果。
随着hrt的减小出水值略呈上升趋势，3个阶段出水均值均低于50mg/l，达到国家城镇二级污水处理厂一级标准60mg/l，特别是hrt=4h，3h时出水cod均值为40mg/l，满足城镇污水处理厂污染物排放标准中的一级排放a级标准的50mg/l。
图2 不同hrt下进出水cod之间关系
fig. 2 relation of cod at different hrt
2.2 nh3-n的去除效果
不同hrt下nh3-n处理效果如图3所示。
由图中可以看出摇动载体生物膜反应器具有很强的硝化能力，对氨氮有良好的去除效果。
在hrt=4h，3h，2h，进水均值为35mg/l的条件下，氨氮出水均值小于5mg/l，完全满足城镇污水处理厂污染物排放标准中的一级排放a级标准的5mg/l，氨氮的去除率都在90%以上。
图3 不同hrt下进出水nh3-n之间关系
fig. 3 relation of nh3-n at different hrt
2.3 tn去除效果
复合生物反应器对tn的去除效果如图4所示。
由图上可以看出，在进水tn为30～40mg/l，在三个不同水力停留时间下，气水比为3:1情况下，复合反应器对tn的平均去除率为28%，平均出水值为25mg/l。
由脱氮原理可知，总氮包括氨氮、有机氮和硝态氮等形态，在好氧生化池内氨氮转化为硝态氮只是氮的形态发生了改变，就总氮数量而言并没有减少，只有使硝态氮在厌氧环境下进行反硝化并最终以气态氮的形式从污水中逸出，才能使系统的总氮含量降低。
而在高的do情况下，即使在高浓度的附着型污泥絮体内部也很难形成缺氧区，因而使得微环境反硝化过程受到抑制，总氮的去除并不理想[8]；考虑到接触氧化反应器中溶解氧较高为5～7mg/l，故调整气水比为2:1，在hrt=3h情况下对tn去除效果如图5所示。
当do降至3mg/l时,总氮的去除率有所升高,这是由于随着反应时间的增加以及反应器内溶解氧的降低使反应器内反硝化能力得到
加强,由图中可以看出tn去除效果有了一定的提高，出水均值降到15mg/l左右。
