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徐晓茵博士:固定床平板填料在污水厂提标改造中应用

日期: 2018-07-01
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固定床平板填料,又名酶浮填料(小酶酶),是由泓济环保在多年工程实践基础上与同济大学合作开发的改性填料,是新一代微生物固定载体。该产品于2008年获上海市与科技部中小企业创新基金支持,于2012年被认定为上海市高新技术成果转化项目。其后,泓济环保基于固定床平板填料技术又先后开发了HBF工艺包及UC工艺包(详见下篇)。那么固定床平板填料在污水厂提标改造中具体是如何应用的?听泓济环保徐博士一一道来。

问题一:为什么要在生化池里投加填料?

投加填料以后,可以增加生化区的污泥量,提高系统的处理效率。应用了填料工艺以后,生化池对COD的降解率在原来基础上提高20%左右。

徐晓茵博士:固定床平板填料在污水厂提标改造中应用

在生化区布置填料有利于硝化菌的附着,自养菌在这样的环境下需要较长的停留时间,与其他的异养菌比起来就不那么有优势。所以需要为它提供负载的载体,来提高整个系统的消化。从下面的图也可以看到,投加了填料以后系统对总氮去除效果在原来基础上提高30%左右。

徐晓茵博士:固定床平板填料在污水厂提标改造中应用

在投加填料以后,整个系统耐冲击的能力会有明显的增强,因为生物填料上微生物群落的食物链比较长,所以加了填料的处理,它的产泥量与普通的活性污泥比起来会少很多。

问题二:投加填料有什么不好的影响?

填料也不是百利无一害的东西,不利的影响主要是两个方面:

1.负荷过高的时候,生物膜可能过厚,此时在填料里就会发生堵塞,影响传质;

2. 好氧池本身的结构还是比较复杂的,底部通常会有曝气的设备。在增加了填料以后,无形中也增加了曝气设备安装和维护的难度。公司的出发点是为了保留填料的有利影响,尽量避免它的不利影响,所以从这一点出发,泓济环保研发了固定床平板填料。

问题三:固定床平板填料是什么黑科技?

徐晓茵博士:固定床平板填料在污水厂提标改造中应用

填料的样子是成片状挂在框架上,然后把它布置在好氧池里。这幅图是它刚刚加工完成的样子,投加到生物池后就会有微生物附着到上面,然后形成一层黄褐色的生物膜。

固定床平板填料填料主要的优势在于比表面积比较大,孔隙面积高,利于微生物在上面附着,利于提高生化池的驱除效果。

固定床平板填料的机械强度相对较高,基本不会发生破损,且至少已在两个项目中稳定运行达到8年,期间没有破损、没有更换、没有补充。

徐晓茵博士:固定床平板填料在污水厂提标改造中应用

问题四:有实验数据证明么?

有实验数据才有真相,奉上一组干货,请看以下数据:

徐晓茵博士:固定床平板填料在污水厂提标改造中应用

徐晓茵博士:固定床平板填料在污水厂提标改造中应用

这是在相同实验条件下,用固定床平板填料和其他类型进行比较,相同的氨氮,进行单因素的影响实验。这里的RT是软性填料,TT是弹性填料,ZT是组合填料,GT是聚酯填料,MT是我们的固定床平板填料,DT是涤纶填料。通过比较这四种填料对COD和氨氮的去除效果。可见,去除率最高的是固定床平板填料,其对COD的去除率可以稳定在90%左右,对氨氮的去除率可以稳定在95%左右。

取不同填料上的生物膜,来进行生物膜干种的测量。测量结果表明固定床平板填料生物量最多。

徐晓茵博士:固定床平板填料在污水厂提标改造中应用

问题五:不同填料上面的群落结构是否一致?

用的是高通量测序的方法和群落热图的分析手段,进行生物膜群落结构的分析。实验表明:不同填料上优势菌属不尽相同,也就是说因为填料本身的性质不同,导致它对不同生物膜的亲和性有所差异,带来生物膜结构的差距。

徐晓茵博士:固定床平板填料在污水厂提标改造中应用

(不同填料优势菌属图)

在污水处理厂改造过程中,最关注的是好氧池脱氨的能力,对脱氨的两个基因片进行定量的TCPL的分析,分析结果可以看到,在固定床平板填料上的硝化细菌量远远超出其他填料。

徐晓茵博士:固定床平板填料在污水厂提标改造中应用

想具体了解固定床平板填料在HBF和UC工艺包以及市政污水厂改造项目中的应用,敬请期待下篇!

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