A／O—MBBR工艺处理低浓度城镇污水研究
邹敏， 吴剑， 王媛， 蒋永伟， 曹蕾
(江苏省环境科学研究院，江苏南京210036)
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响。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
氧池前端和后端的装置对氨氮的平均去除率分别为95．7％和92．6％，对总氮的平均去除率分别为
22．4％和9．1％，且投加在好氧池前端比投加在后端的抗氨氮冲击负荷能力强；在6．3～10．5℃低
温下，系统仍保持了较高的氨氮去除率，载体投加在好氧池前端时对氨氮的平均去除率为82．9％
比投加在后端高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
目前国内不少城镇污水处理厂因管网建设滞后
等原因，存在进水浓度偏低现象，这给污水处理厂的
正常、稳定运行带来一定困难。而生物移动床技术
(MBBR)不仅适用于低浓度污水的处理⋯2I，在低温
下也可获得良好的处理效果、3。J。而且，冲击负荷、
温度变化、污水成分变化等对MBBR的影响要远远
小于活性污泥法㈨。笔者针对太湖流域某污水厂
低浓度、低C／N值的原水水质特征，采用A／O一
基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项(2008ZX07101—003)
万方数据
第29卷第9期中国给水排水
MBBR工艺对其进行处理，着重考察了生物悬浮载
体的投加位置及水温对硝化及反硝化脱氮效果的影
响。
1材料与方法
1．1 试验装置
试验装置共2套，采用A／O—MBBR工艺，工艺
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
积的11％，分别投加在第一格和第三格(图1中所
示的生物悬浮载体投加在好氧池第一格)。
原水槽进水计量A／O试验槽回流计量槽沉淀槽
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．
试验在常州市武进区某污水处理厂现场进行。
装置置于室外，进水温度随季节变化。试验分两个
阶段，第一阶段为正常水温试验，为2010年8月23
日一10月21日，水温在25～32℃之间；第二阶段
为低温试验，时间是2010年12月，水温为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试验水质
试验水质见表1。
表1原水水质
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
试验用水取自该污水处理厂的集水池，该污水
处理厂主要接纳镇区及周边村庄的生活污水和少量
工业废水，由于污水管网建设相对滞后等原因，进厂
原水的有机物浓度偏低，但总氮、氨氮浓度相对较
高，呈现低碳高氮的水质特点，平均C／N值为3．31；
冬季污水浓度略高，但平均C／N值更低，为3．04。
1。3接种污泥和装置启动
接种污泥取自该污水处理厂曝气池的混合液，
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检测方法
总氮、总磷、氨氮、硝态氮和COD分别采用过硫
酸钾氧化一紫外分光光度法、钼锑抗分光光度法、纳
氏试剂分光光度法、紫外分光光度法和重铬酸钾法
测定，pH值、DO、温度分别采用便携式pH计、溶氧
仪和温度计测量。
2结果与讨论
2．1 第一阶段试验
2．1．1对氨氮的去除
正常水温试验期间2组装置的进、出水氨氮浓
度见图2。
】5 9 13 17 2l 25 29 33 37 41
t／d
图2正常水温下装置的进、出水氨氮浓度
Fig．2 Ammonia nitrogen concentration in influent and
effluent under normal temperature
由图2可知，2组装置的硝化效果均较好。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
生物悬浮载体投加在好氧区的前端比投加在后端的
硝化效果要好。此外，1”装置的耐氨氮冲击负荷能
力优于2”装置，在10月6日当进水氨氮浓度快速上
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工艺处理低浓度城镇污水研究第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对总氮的去除
正常水温试验期间2组装置的进、出水总氮浓
度见图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组装置的脱氮效果均较差。
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
生物悬浮载体投加在好氧区的前端比投加在后端的
脱氮效果要好，这是因为好氧池前端的有机物浓度
高，反硝化可获得相对较多的碳源。原水平均C／N
值为3．3l，如出水总氮浓度要达到《城镇污水处理
厂污染物排放标准》(GB 18918～2002)的一级A标
准，则需补充碳源。
2．2第二阶段试验
第二阶段试验的最低水温为6．3℃，最高为
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
低温试验阶段2组装置的进、出水氨氮浓度见
图4。低温条件下，2组装置较前期正常温度下的硝
化效果有所下降，但仍保持了较高的去除率。这主
要是由于有机物浓度较低，使得COD容积负荷只有
0．24 kg／(ITl3·d)，且好氧池保持较高的DO浓度，
而溶解氧对去除氨氮的影响较大∞j。其中，1。装置
出水氨氮在0．22～23．48 mg／L之问，平均值为5．69
mg／L，对氨氮的平均去除率达到82．9％；2”装置出
水氨氮在0．94～32．99 mg／L之间，平均值为8．43
mg／L，平均去除率为74．7％。和前期正常水温试验
的结果一样，将生物悬浮载体投加在好氧区的前端
比投加在后端的硝化效果要好。从图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
图4低温下装置的进、出水氨氦浓度
Fig．4 Ammonia nitrogen concentrafion in influent and
effluent under low temperature
2．2．2对总氮的去除
低温试验阶段2组装置的进、出水总氮浓度如
图5所示。
图5低温下装置的进、出水总氮浓度
Fig．5’110tal nitrogen concen仃afion in irtfluent and effluent
under low temperature
低温条件下，1”装置出水总氮在28．28～49．15
mg／L之间，平均值为36．29 mg／L，平均去除率为
9．1％，较正常水温试验的有较大幅度的下降；24装
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
结果略有下降。
1“和2”装置出水的硝态氮浓度分别为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
低于韩喜莲等¨叫研究得出的最佳C／N值(12)，故
脱氮效果不佳的主要原因是碳源不足。
3结论
①采用A／O—MBBR工艺处理某城镇低浓
度、低C／N值污水，在正常水温下，将生物悬浮载体
第29卷第9期中国给水排水Ⅵ—州．watergasheat．con
投加在好氧池的前端比投加在后端的脱氮效果好。
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
为好氧池池容的11％时，投加在好氧池前端和后端
的试验装置对氨氮的平均去除率分别为95．7％和
92．6％；而总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别为22．4％和
9．1％。
②在正常水温下，生物悬浮载体投加在好氧
池的前端比投加在后端的抗氨氮冲击负荷能力强。
③在6．3～10．5℃的低温条件下，A／O—
MBBR工艺的硝化效果较正常水温时有所降低，但
仍保持了较高的氨氮去除率，生物悬浮载体投加在
好氧池的前端时对氨氮的平均去除率为82．9％，比
投加在后端的高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
术研究及环境工程设计。
E—mail：
njzoumin@foxmai|．COIII
收稿日期：2012—12—21
·12·
第29卷第9期
2013年5月
中国给水排水
CHINAⅥ7ATER＆WASTEⅥ7ATER
V01．29 No．9
May 2013
