A／O—MBBR工藝處理低濃度城鎮汙水研究
邹敏， 吴剑， 王媛， 蒋永伟， 曹蕾
(江蘇省環境科學研究院，江蘇南京210036)
摘要： 采用A／O—MBBR工艺处理低浓度、低C／N值城镇污水，着重考察了载体投加位置
及温度对硝化及反硝化的影響。当生化系统的水力停留时间为12 h、回流比为300％、好氧池DO
为2．7～7．0 mg／L、K3型生物悬浮载体投加量为好氧池总池容的11％时，在正常水温下，投加在好
氧池前端和後端的裝置對氨氮的平均去除率分別爲95．7％和92．6％，對總氮的平均去除率分別爲
22．4％和9．1％，且投加在好氧池前端比投加在後端的抗氨氮沖擊負荷能力強；在6．3～10．5℃低
溫下，系統仍保持了較高的氨氮去除率，載體投加在好氧池前端時對氨氮的平均去除率爲82．9％
比投加在後端高8％左右。
关键词： A／O—MBBR工艺； 低浓度污水； 低C／N值； 温度
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1000—4602(2013)09—0009—04
A／O——MBBR Process for Treatment of Low--concentration Municipal Sewage
Abstract： A／O—MBBR process was used to treat lOW—concentration and lOW C／N municipal sew—
age．The influence of carrier dosing point and temperature on nitrification and denitrification was investi—
gated．Under normal water temperatures，the average removal rates of anunotlia nitrogen by dosing cam—
ers at the front-end and back—end of the aerobic tank were 95．7％and 92．6％．respectively．The C01Te·
sponding average removal rates of TN were 22．4％and 9．1％．respectively．These results were obtained
when the hydraulic retention time in the biochemical system was 1 2 h，reflux ratio was 300％，DO in aer—
obic tank was 2．7 to 7．0 mg／L．and dosage of K3 suspended biological carrier was 1 1％of aerobic tank
volume．The resistance to ammonia nitrogen shock loading by dosing carriers at the front—end was higher
than at the back—end of the aerobic tank．Under low temperatures of 6．3 to 1 0．5℃．the system still
maintained a high ammonia nitrogen removal rate．The average removal rate of ammonia nitrogen by do—
sing carriers at the front—end of the aerobic tank was 82．9％．which was 8％higher than at the back—end．
Key words： A／O—MBBR；low-concentration sewage；low C／N ratio；temperature
目前國內不少城鎮汙水處理廠因管網建設滯後
等原因，存在進水濃度偏低現象，這給汙水處理廠的
正常、穩定運行帶來一定困難。而生物移動床技術
(MBBR)不僅適用于低濃度汙水的處理⋯2I，在低溫
下也可獲得良好的處理效果、3。J。而且，沖擊負荷、
溫度變化、汙水成分變化等對MBBR的影響要遠遠
小于活性汙泥法㈨。筆者針對太湖流域某汙水廠
低濃度、低C／N值的原水水質特征，采用A／O一
基金項目：國家水體汙染控制與治理科技重大專項(2008ZX07101—003)
萬方數據
第29卷第9期中國給水排水
MBBR工藝對其進行處理，著重考察了生物懸浮載
體的投加位置及水溫對硝化及反硝化脫氮效果的影
響。
1材料與方法
1．1 试验装置
試驗裝置共2套，采用A／O—MBBR工藝，工藝
流程见图1。A／O试验槽总有效容积为60 L，其中
缺氧区(A段)的有效容积为10 L，好氧区(O段)的
有效容积为50 L。将好氧区分为容积相同的3格，
单格容积为16．67 L。1 4和2”试验槽使用K3型生
物悬浮载体，投加量约为5．5 L，占好氧池总有效容
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)。
原水槽進水計量A／O試驗槽回流計量槽沈澱槽
图1 A／0一MBBR试验装置示意
Fig．1 Schematic diagram of A／O—MBBR
K3型生物填料的规格为025 mm x 10 mm，材
质为高密度聚乙烯，密度为0．95～0．96 g／cm3，堆积
个数为11．7×104 4-／m3，有效比表面积为500
1332／m3．
試驗在常州市武進區某汙水處理廠現場進行。
裝置置于室外，進水溫度隨季節變化。試驗分兩個
階段，第一階段爲正常水溫試驗，爲2010年8月23
日一10月21日，水溫在25～32℃之間；第二階段
爲低溫試驗，時間是2010年12月，水溫爲6．3～
10．5℃。进水量为5 L／h，回流量为15 L／h，HRT为
12 h，好氧池的DO为2．7～7．0 mg／L。
1．2試驗水質
試驗水質見表1。
表1原水水質
Tab．1 Raw wastewater quality mg·L一1
项目COD TN NH。一N TP
m-I范m 28．8～267．5 7．00一56．14 3．19～40．83 0．61～1．93
阶段均值74．26 22．43 17．18 1．08
第二陋围95．3～221．1 25．7l～55．52 14．62～54．61 1．31～2．54
阶段均值121．22 39．91 33．37 1．84
試驗用水取自該汙水處理廠的集水池，該汙水
處理廠主要接納鎮區及周邊村莊的生活汙水和少量
工業廢水，由于汙水管網建設相對滯後等原因，進廠
原水的有機物濃度偏低，但總氮、氨氮濃度相對較
高，呈現低碳高氮的水質特點，平均C／N值爲3．31；
冬季汙水濃度略高，但平均C／N值更低，爲3．04。
1。3接種汙泥和裝置啓動
接種汙泥取自該汙水處理廠曝氣池的混合液，
每组装置一次性投加60 L。投加污泥后开启进水、
曝气及污泥回流，使悬浮填料挂膜，约20 d后挂膜
完成。
1．4檢測方法
總氮、總磷、氨氮、硝態氮和COD分別采用過硫
酸鉀氧化一紫外分光光度法、钼銻抗分光光度法、納
氏試劑分光光度法、紫外分光光度法和重鉻酸鉀法
測定，pH值、DO、溫度分別采用便攜式pH計、溶氧
儀和溫度計測量。
2結果與討論
2．1 第一阶段试验
2．1．1對氨氮的去除
正常水溫試驗期間2組裝置的進、出水氨氮濃
度見圖2。
】5 9 13 17 2l 25 29 33 37 41
t／d
圖2正常水溫下裝置的進、出水氨氮濃度
Fig．2 Ammonia nitrogen concentration in influent and
effluent under normal temperature
由圖2可知，2組裝置的硝化效果均較好。其
中，1”装置出水氨氮在0．014～6．89 mg／L之间，平
均值为0．74 mg／L，平均去除率达到95．7％；28装置
出水氨氮在0．014～10．76 mg／L之间，平均值为
1．27 mg／L，平均去除率达到92．6％。由此可见，将
生物懸浮載體投加在好氧區的前端比投加在後端的
硝化效果要好。此外，1”裝置的耐氨氮沖擊負荷能
力優于2”裝置，在10月6日當進水氨氮濃度快速上
升时，2。装置的出水氨氮浓度较1 8装置高，且连续3
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邹敏，等：A／O—MBBR工藝處理低濃度城鎮汙水研究第29卷第9期
d在5 mg／L以上，最高达10．76 mg／L；而1。装置仅
有1 d的氨氮浓度高于5 mg／L，为6．89 mg／L。
2．1．2對總氮的去除
正常水溫試驗期間2組裝置的進、出水總氮濃
度見圖3。
图3 正常水温下装置的进、出水总氦浓度
Fig．3 Total nitrogen concentration in influent and effluent
under normal
temperature
由于碳源不足，2組裝置的脫氮效果均較差。
其中，1 4装置出水总氮在7．83～40．93 mg／L之间，
平均值为17．41 mg／L，平均去除率为22．4％；2”装
置出水总氮在9．78～42．26 mg／L之间，平均值为
20．39 mg／L，平均去除率仅为9．1％。由此可见，将
生物懸浮載體投加在好氧區的前端比投加在後端的
脫氮效果要好，這是因爲好氧池前端的有機物濃度
高，反硝化可獲得相對較多的碳源。原水平均C／N
值爲3．3l，如出水總氮濃度要達到《城鎮汙水處理
厂污染物排放标准》(GB 18918～2002)的一级A标
准，則需補充碳源。
2．2第二階段試驗
第二階段試驗的最低水溫爲6．3℃，最高爲
10．5 qC，12月10日以后水温均在8℃以下。
2．2．1 对氨氮的去除
低溫試驗階段2組裝置的進、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
要是由于有機物濃度較低，使得COD容積負荷只有
0．24 kg／(ITl3·d)，且好氧池保持较高的DO浓度，
而溶解氧對去除氨氮的影響較大∞j。其中，1。裝置
出水氨氮在0．22～23．48 mg／L之问，平均值为5．69
mg／L，對氨氮的平均去除率達到82．9％；2”裝置出
水氨氮在0．94～32．99 mg／L之间，平均值为8．43
mg／L，平均去除率爲74．7％。和前期正常水溫試驗
的結果一樣，將生物懸浮載體投加在好氧區的前端
比投加在後端的硝化效果要好。從圖4可知，即便
水温<8℃，在进水氨氮浓度为14．62～36．35 mg／L
(平均浓度为28．08 mg／L)时，1 4装置出水氨氮浓度
仍低于5 mg／L，比同期24装置的去除率高8％左右。
60
，50
皂40
要30
鬈20
10
0
l 4 7 10 13 16 19
￡／d
圖4低溫下裝置的進、出水氨氦濃度
Fig．4 Ammonia nitrogen concentrafion in influent and
effluent under low temperature
2．2．2對總氮的去除
低溫試驗階段2組裝置的進、出水總氮濃度如
圖5所示。
圖5低溫下裝置的進、出水總氮濃度
Fig．5’110tal nitrogen concen仃afion in irtfluent and effluent
under low temperature
低溫條件下，1”裝置出水總氮在28．28～49．15
mg／L之间，平均值为36．29 mg／L，平均去除率为
9．1％，較正常水溫試驗的有較大幅度的下降；24裝
置出水总氮在27．67～53．47 mg／L之问，平均值为
36．58 mg／L，平均去除率为8．4％，较正常水温试验
結果略有下降。
1“和2”裝置出水的硝態氮濃度分別爲25．89和
24．84 mg／L。通常，MBBR在低温时也可取得较高
的脱氮效率。9 o，但原水的平均C／N值仅为3．04，远
低于韓喜蓮等¨叫研究得出的最佳C／N值(12)，故
脫氮效果不佳的主要原因是碳源不足。
3結論
①采用A／O—MBBR工藝處理某城鎮低濃
度、低C／N值汙水，在正常水溫下，將生物懸浮載體
第29卷第9期中國給水排水Ⅵ—州．watergasheat．con
投加在好氧池的前端比投加在後端的脫氮效果好。
当水力停留时间为12 h、回流比为300％、好氧池
DO为2．7～7．0 mg／L、K3型生物悬浮载体投加量
爲好氧池池容的11％時，投加在好氧池前端和後端
的試驗裝置對氨氮的平均去除率分別爲95．7％和
92．6％；而總氮受碳源不足限制去除率不高，投加在
好氧池前端和後端的平均去除率分別爲22．4％和
9．1％。
②在正常水溫下，生物懸浮載體投加在好氧
池的前端比投加在後端的抗氨氮沖擊負荷能力強。
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
好氧池的前端時對氨氮的平均去除率爲82．9％，比
投加在後端的高8％左右。
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作者简介：邹敏(1962一)， 男， 江苏常熟人， 本
科， 高级工程师， 主要从事水污染控制技
術研究及環境工程設計。
E—mail：
njzoumin@foxmai|．COIII
收稿日期：2012—12—21
·12·
第29卷第9期
2013年5月
中國給水排水
CHINAⅥ7ATER＆WASTEⅥ7ATER
V01．29 No．9
May 2013
