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时间:2018-07-22
《浸没式膜-sbr反应器对焦化废水中nh3-h作的去除研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、浸没式膜-SBR反应器对焦化废水中NH3-H作的去除研究 1前言 焦化废水含有大量的有毒难降解物质和较高的含氮量,传统的生物处理往往工艺流程较长,处理效果较难达到要求。膜生物反应器(MembraneBioreactor)是通过膜分离强化生物处理效果的组合工艺。由于膜的截留作用,微生物不随出水流失,同时大分子难降解物质和微生物代谢产物也保留在反应器内,其中有些物质可能对微生物生理活动产生一些影响,使得膜生物反应器在NH3-N的去除中,具有不同于普通活性污泥法的性质。本试验通过一年多的运行,研究了在较长泥龄条件下,膜生物反应器对焦化废水中NH3-N的去除特点,并探讨了NH3
2、-N去除的影响因素。2试验材料和试验方法 2.1试验装置及材料 试验采用一体式膜生物反应器进行研究,试验装置如图1所示。反应器容积15L,膜组件采用PVDF中空纤维微滤膜,孔径0.15μm,膜面积0.22m2。 2.2运行条件 生物反应器的运行方式分为两阶段。 阶段一:从1999年9月27日起的310天采用缺氧—好氧工艺运行,运行周期为24h,其中缺氧进水6h,曝气反应15h,膜排水2h(排水量11L),闲置1h。 阶段二:2000年8月2日~9月23日(第311天~364天)为缺氧—好氧—缺氧方式运行(9月2日~23日排水量减为8L),周期仍为24h,缺氧进
3、水3.5(3)h,曝气15h,缺氧搅拌3.5(4.5)h,曝气排水2(1.5)h。 试验期间除分析少量取泥外,污泥增长缓慢,基本不排泥。经核算,泥龄为600天。 2.3膜组件运行情况 排水采用恒通量方式,即固定排水量为0.14L/min,随着混合液浓度提高和膜面污染物的沉积,抽吸压力逐渐上升。为控制膜污染引起的压力上升。设定抽吸10min,停歇5min[1],整个排水期分为8个周期。膜组件下部曝气和膜组件的垂直运动,在膜表面产生水流剪切作用,使吸附于膜面的污染物部分脱落,缓解压力上升。排水完毕,将膜组件用进水清洗后,冲洗水返回反应器内,膜用出水浸泡。系统运行一年多,
4、未进行化学清洗,运行稳定。3试验结果及分析 3.1硝化效果的影响因素 运行过程中,在保证温度、pH、溶解氧的条件下,进水NH3-N小于24mg/L时,出水NH3-N均小于5mg/L。春季,硝化启动后,系统进出水NH3-N变化见图2。 系统受到以下因素影响较大: 3.1.1冲击负荷的影响 由图2分析,当进水NH3-N浓度突然升高,系统对NH3-N去除效果明显下降,污泥负荷甚至出现负值(这是因为异养菌受冲击负荷影响比硝化菌小,进水中的有机氮继续被异养菌转化为NH3-N,从而使出水NH3-N高于进水),需要经过一段时间(5天以上)才能恢复。 系统耐冲击负荷的能力较差
5、,主要由于反应器内微生物多数呈分散生长,相对于传统活性污泥法中的污泥絮体中集中生长的微生物来讲,抗冲击负荷的能力要差。 3.1.2pH值的影响 系统对NH3-N的处理效果与出水pH值密切相关,图3为进水NH3-N为122mg/L左右时,出水NH3-N浓度与pH的关系。当pH大于8.1时,出水NH3-N才能降至10mg/L。同时,在试验中发现进水NH3-N浓度越大,要保持处理效果,要求出水pH越高(见表1)。pH值对硝化的影响是暂时性的,一旦pH恢复,硝化效果很快恢复正常。 A表1进出水NH3-N和出水pH值进水NH3-N(mg/L)65.272.891.3171.31
6、71.8出水NH3-N(mg/L)<1<1<11211.3出水pH6.627.777.548.128.15 3.1.3温度的影响 初期,系统温度在20℃以上时,基本保持了良好的硝化效果。图4是有代表性几天的受温度波动影响时的处理效果。 降温首先影响硝酸盐细菌,使NO2--N积累,但NH3-N去除率未受大的影响,出水NH3-N浓度依然较低(见图中24日);30日,温度回升,NO2--N很快降低,系统恢复;当温度持续低于20℃,亚硝酸盐细菌也受到影响,NH3-N的去除也逐渐减小,硝化作用完全停止。 3.1.4泥龄 系统运行初期,进水NH3-N240mg/L左右,在未
7、受到冲击负荷和温度、pH的影响时,NH3-N去除率为99%以上,产物主要为NO3--N,硝化效果良好;运行300天以后,当系统进水NH3-N为120mg/L时,出水已经为1Omg/L左右了,而且出水主要为NO2--N。 分析原因是因为代谢产物大部分为高分子物质,不能透过膜随出水排掉;同时,由于泥龄很长,相应的每天排泥量很少,也无法随排泥排出。运行初期代谢产物的积累还比较少,随着运行时间的增加在反应器内逐渐积累。当积累到一定程度,就对硝化产生抑制、由于硝酸盐细菌对环境比亚硝酸盐细菌敏感,硝酸盐细菌的活性几乎完全被抑制,出水中N
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