膜生物反应器脱氮技术

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1、…膜生物反应器脱氮技术……………………膜生物反应器技术脱氮工艺随着污水排放总量的不断增加，以及合成洗涤剂、化肥和农药的广泛使用，氮、磷营养物质引起的水质富营养化问题日益突出，严重污染了水体，丧失和限制了水体原有的使用功能。因此污水除磷脱氮问题在全球范围内引起广泛重视，围绕除磷脱氮这一要求展开了广泛的技术研究和工程运用，并取得了重大进展。出现了各种各样的高效低耗型污水除磷脱氮处理技术和工艺流程，其中就有膜生物反应器脱氮技术。利用膜生物反应器脱氮主要工艺流程[1]有：传统的生物脱氮工艺与膜生物反应器的结合，新型脱氮工艺

2、与膜生物反应器的结合。传统工艺包括膜生物反应器与两级和单级（SBR-MBR）工艺的结合。新型脱氮工艺包括膜生物反应器与同时硝化－反硝化工艺(Simultaneousnitrificationanddenitrification，简称SND),短程硝化－反硝化工艺（Shortcutnitrification-denitrification）的结合。1、传统工艺上的两级复合式脱氮膜生物反应器在复合淹没式中空纤维膜生物反应器将多种污水处理工艺包含在简单的装置中，并在A/O系统中实现了A2/O的运行。张军等人[2]在研究中

3、发现膜生物反应器在去除有机污染物的同时可有效去除氮、磷，但必须控制好反应器内的运行条件：温度控制在25－30℃，DO为4～6mg/L,营养比为BOD5：TN:TP=100:5:1，进水PH为中型或碱性。出水效果好，由于硝化反应要消耗碱度，出水PH值略高，系统对NH3-N的去除率可高达97％，对磷去除率为70％。该装置系统工艺流程如下图中的流程Ⅱ所示。同时耿琰[3]研究发现泥龄长可能使微生物的代谢产物或其他大分子物质积累，从而抑制硝酸盐细菌的活性，导致NO2-积累而有利于短程脱氮的进行，但泥龄过长也会影响亚硝酸盐细菌

4、的活性，从而影响对氨氮的处理效果。-5-…膜生物反应器脱氮技术……………………运行初期在保证一定温度、pH值、DO的条件下，进水氨氮＜240mg/L时的出水氨氮均为5mg/L以下，达到了很好的氨氮去除效果。春季硝化启动后系统进、出水氨氮的变化见图2，相应的污泥负荷与污泥浓度的变化见图3。　该系统的硝化具有以下几方面的特点：　　①强化了对氨氮的去除　　运行初期微生物代谢产物的积累比较少，系统具有较高的处理效率，以氨氮去除计算的容积负荷最高可达0.19kg/(m3·d)，而出水氨氮＜1mg/L，对氨氮的去除率为99

5、.9%；若采用A/A/O工艺处理水质相似的废水，当进水氨氮负荷＜0.1kg/(m3·d)时才能保证出水氨氮＜10mg/L，而氨氮负荷＞0.18kg/(m3d)时，出水氨氮＞40mg/L，去除率降至50%以下。　　采用膜生物反应器可以取得很好的氨氮去除效果的原因在于：在反应器内保持了较高的污泥浓度，降低了F/M值，减弱了异养菌对DO的竞争，有利于硝化反应的进行；反应器内微生物絮体较活性污泥法的细碎，污泥呈分散生长，有利于氧的传质；膜的截留作用使微生物不会随出水流失，硝化菌得以在反应器内富集成为优势菌种，使氨氮的转化更

6、为彻底。　　②短程脱氮　　反应器运行初期未受温度影响时，进水氨氮基本转化为NO3-N而无NO2-N的积累。经过冬季运行后硝化作用完全受到抑制，次年5月温度回升至23℃后硝化作用迅速启动，出水氨氮在5d内降至1mg/L以下，其主要转化产物为NO2-N，而NO3-N的浓度一直保持在较低水平(大部分时间在10mg/L以下)。-5-…膜生物反应器脱氮技术……………………2、传统工艺上的单级脱氮膜生物反应器序批式膜生物反应器反应步骤为：进水搅拌、缺氧反应、好氧反应（同时出水），有的工艺流程在好氧反应后加一步缺氧反应再曝气出

7、水。此发应器在具有普通膜生物反应器的优点的同时，还具有序批式活性污泥法的优点，进水后反应器内的溶解氧浓度从曝气出水时的4～6mg/L迅速降至0.5~1mg/L，可有效避免了传统前置反硝化膜生物反应器中的氧可能连续进入反硝化区的弊端。有利于污水脱氮。天津大学环境工程系[4]在《中空纤维膜生物反应器污水处理系列装置研究》中提到采用序批式膜生物反应器处理生活污水，厌氧段中末段溶解氧的浓度一直维持在0.5mg/L以下，甚至接近0。硝酸盐氮浓度几乎为0的进水中总氮浓度维持在12－15mg/L。进水中COD/NH3-N比值介于

8、2.03~10.41之间。进水进入反应器后首先经过混合后，由于物理的稀释和微生物的吸附作用氨氮大大降低，再经过缺氧段后，一部分被吸附的物质从新回到混合液中，使得混合液中氨氮浓度再次升高，但由于上一周期产生的硝酸盐浓度由于反硝化作用大大降低；当进入曝气阶段后，氨氮迅速转化成硝酸盐氮。出水中总氮的浓度维持在0.5mg/L以下，总氮的去除率平均为9５.75%，最高