二段淹没式膜生物反应器处理城市污水的研究论文

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1、二段淹没式膜生物反应器处理城市污水的研究论文摘要：用丸保田板式膜，设计了二段淹没式膜生物反应器处理城市生活污水。运行结果显示.二段淹没武膜生物反应器能够增强高能级生物体蠕虫生长与少产污泥的目的。在污泥负荷为0.35－0.65gCOD/(gss·d)和容积负荷为2—5gCOD／（L·d）的条件下，反应器出水COD和NH3－N的质量浓度分别为18.67mg/L和0.24mg／L，污泥产率为0.1kg［SS」/kg［COD］。关键词：城市污水污水处理膜生物反应器污泥产率中水回用淹没式膜生物反应器是膜生物反应器的一种。此工艺的特点是直接将膜组件置于生物反应器中，污水中的污染

2、物转化以及污泥的分离发生在同一反应器中，具有结构紧凑，处理能耗低等特点。但由于其属于好氧活性污泥工艺，也具有污泥产率高的缺点。为降低污泥产量.freelsalgae）和其他脊柱动物为食，适合在好氧，水力扰动强度不大，有毒物质浓度低，食物充足的环境中生长6-8。根据蠕虫的这些特点，本试验采用适合蠕虫生存的二段淹没式膜生物反应器，如图1所示。本装置特点：①将单一的反应区分成污染物转化区和污泥降解区。污水首先进人污染物转化区，在这一段里，污水中有毒物质得到稀释与转化，对第二段污泥降解区中蠕虫起到缓冲与保护作用。②为避免水泵对蠕虫的高强度搅拌，选用搅拌强度小的挤压泵。③通过

3、调节回流污泥量和出水量，控制污泥在转化区和降解区的分配，使得蠕虫集中在污泥降解区里消化污泥。污染物转化区和污泥降解区的有效容积分别为600L和400L。在污泥降解区内设置了10块总有效面积为8m2的板式膜。处理水和污泥在此进行有效地分离。膜组件为日本九保田生产的耐污染的重力流聚乙烯微滤膜，膜孔径为0.4μm。主要设计与控制参数见表1。表1主要设计与控制参数反应区停留时间/h污泥质量度/（g·L-1）溶解氧/（mg·L-1）温度/℃转化区降解区的1/31.8—2.825土2降解区12.31～2O.941.8—2.825土21.2污水特点污水为荷兰Apeldoom市的城

4、市污水。污水经过0.Imm的筛网，然后进人原水箱，最后进人膜生物反应器系统。试验期间，进人膜生物反应器的原水水质见表2。表2试验用水水质mg·L-1项目ρ（CODcr）ρ（NH3－N）ρ（NO2--N）ρ（NO3－－N）转化区679.2539.430.01760.7552结果与讨论2.l出水水质运行时，进水泵由污染物转化池内液位控制器控制，采用间断进水，池内有温度和溶解氧调节器，温度控制在25±2℃，溶解氧控制在1.8－2.8mg／L之间。以CODcr和NH3－N评价污水处理效果，淹没式膜生物反应器处理出水效果见表3。表3二段淹没式膜生物反应器出水水质出水p（COD

5、cr）/（mg·L-1）COD去除率l％出水ρ（NH3－N）/（mg·L-1）NH3-N去除率／％18.6797.310.2499.48我国回用水标准规定冲厕水和洗车水的化学需氧量均为50mg／L；冲厕水的氨氮为20mg／L；洗车水的氨氮为10mg／L《生活杂用水水质指标》CJ25.l－89）。从表3中可见，二段淹没式膜生物反应器出水的化学需氧量和氨氮都符合回用水的要求。出水除略带淡黄色外，浊度均接近于零，完全可以作为中水进行回用。化学需氧量和氨氮量去除率均分别为97.31％和99.48％。出水水质稳定，反应器运行状态良好。2.2出水水量图1所示工艺流程中的膜组件为

6、板式膜，膜的穿透压却由组件上方的水头压提供。膜的最大耐压能力为17kPa，因此，其最高可利用水头为1.69m。在本系统中，通过控制进出污泥降解池的流量，进行出水流量控制。对于某一出水流量，必有相应的水头高度地而且在运行过程中，△P值随时间的增加有所增大，增大的快慢速度反映出膜污染状况。如果膜受污染严重，则一迅速地提高。对于本系统采用的板式膜，其运行结果见表4。表4膜及应器运行时的多数变化运行时间／d水头变化△p/pa膜通量／（L·m-2·h-1·kPa-1）污泥质量浓度/（g·L-1）23378415.212.3123688214.213.75247102911.7

7、15.82251107810.715.32265112711.120.01271127410.320.94从表4可见，△p上升速度很慢，运行1个月后，水头压力神才增高343Pa，表明此膜组件是一种耐污染的微滤膜，同时也说明，此系统具有较强抗污染能力。主要原因膜污染是由溶解态和胶体态有机物形成，在本系统中，这些有机物在污染物转化区得到了降解，未降解的此类有机物也被污泥降解区高浓度的污泥所吸附，使得这些有机物极少有机会接触到膜介质，这样，就减轻了膜污染。按此污染速度及膜的最大耐压能力，此膜组件在无物理和化学清洗的状态下，其使用寿命为4a。此系统产水量及流量与时间关系