一体化生物膜—颗粒污泥耦合反应器实现同步脱氮除磷的技术研究.docxVIP

一体化生物膜—颗粒污泥耦合反应器实现同步脱氮 除磷的技术研究 摘要： 本文研究了一种新型的反应器结构——一体化生物膜—颗粒污泥耦合反应器，在这种反应器中，通过将生物膜和颗粒污泥结合在一起形成一种新的反应结构，从而实现了同步脱氮除磷的目的。本文对这种反应器的结构、工作原理以及优缺点进行了详细的介绍分析，并通过实验研究验证了其去除污染物的效果。 关键词：一体化、生物膜、颗粒污泥、耦合反应器、脱氮除磷一、 引言 在城市化进程加快的今天，污水排放量不断上升，水环境受到越来越高的关注。在这种情况下，实现高效的脱氮除磷技术是解决水环境污 染问题的一个重要途径。传统的污水处理方法通常采用生物法进行处理，但是其效率较低，需要大量的耗能和投入。因此，在污水处理领域，寻 找一种高效、低成本的绿色技术已经成为了目前的研究热点。 本文介绍了一种新型的反应器结构——一体化生物膜—颗粒污泥耦合反应器，该反应器能够同步进行脱氮和除磷处理，并且具有较高的效率和较低的能耗。下面对该反应器的结构、工作原理以及优缺点进行详细地介绍。 二、 一体化生物膜—颗粒污泥耦合反应器的结构和工作原理 反应器结构 一体化生物膜—颗粒污泥耦合反应器是一种将生物膜和颗粒污泥结合在一起的新型反应结构，它由生物膜层和颗粒污泥层组成，具体反应器的结构如图 1 所示。 图 1 一体化生物膜—颗粒污泥耦合反应器的结构示意图 反应器工作原理 反应器的工作原理如图 2 所示，其主要过程包括有机物分解、脱氮和除磷三个步骤。 有机物分解：有机物在生物膜上通过微生物的代谢作用进行分解，产生可溶性 COD。 脱氮反应： 可溶性 COD 流入颗粒污泥中被利用，在好氧条件下，氨氮逐渐转化为亚硝态氮和硝态氮，利用生物膜上的反硝化菌将硝态氮 还原为氮气，从而实现脱氮。 除磷反应：生物膜上利用生物菌群和特定矿物质催化剂，将磷酸盐和铁离子相结合形成可沉淀的铁磷共沉淀物，从而实现除磷。 图 2 一体化生物膜—颗粒污泥耦合反应器的工作原理示意图三、 一体化生物膜—颗粒污泥耦合反应器的优缺点 该反应器相比于传统的生物法处理污水有如下几个优点： 操作简单：该反应器不需要进行外部的补充底泥，也不需要进行周期性的胡同清理，在实践应用中，其工艺运行稳定可靠。 对水质适应性强：一体化生物膜—颗粒污泥耦合反应器对水质的适应性相比于传统的生物法更强，可以适用于不同的污染物质、不同的水质和不同的工艺条件。 脱氮和除磷效率高：通过生物膜层的反硝化作用和颗粒污泥层的除磷作用，可以实现同步脱氮除磷，且其脱氮和除磷效率都较高。 该反应器的缺点包括：需要经过一定的启动期才能发挥稳定的处理效果，在启动阶段需要进行一些技术措施来促进反应器的生物膜和颗粒污泥形成。在实践应用中，需要根据具体情况来确定启动期和操作的时间等参数。 四、 实验结果和分析 为验证一体化生物膜—颗粒污泥耦合反应器的脱氮除磷效果，本文进行了一个简单的实验，其步骤如下。 取一体化反应器中的颗粒污泥和生物膜。 加入一定浓度的复合污染物（包括硝酸盐和磷酸盐）。 在适宜的温度和 pH 值下，通过加入一定量的空气来以奇等好氧条件下反应。 在反应过程中，监测污染物的去除率以及颗粒污泥和生物膜的活 性。 实验结果表明，该反应器可以高效地去除污染物，同时，反应的时 间比传统生物法更短，能耗更小。 五、 结论 本文研究了一种新型的反应器——一体化生物膜—颗粒污泥耦合反应器，该反应器具有优异的反应效果和高效率的脱氮除磷特点。通过实验验证，证明其具有较高的去除率和较低的能耗。可以看出，该技术对于解决水环境污染具有广泛的应用前景。