影响MBR理效果及膜通量的因素研究.doc

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1、影响MBR处理效果及膜通量的因素研究　　　　膜生物反应器(MBR)由于使用了膜分离技术，可在HRT较短而SRT很长的工况下运行，延长了废水中难生物降解的大分子有机物在反应器中的停留时间，最终将其去除［1、2］。目前，国内对MBR处理生活污水的研究较多，而对处理难降解工业废水却少有报导。毛纺印染废水由于含多种染料等难降解有机物，传统生物处理技术对毛纺印染废水的处理效果往往不理想，因此用MBR处理毛纺印染废水的研究具有重要的意义。试验就采用MBR处理毛纺印染废水时，溶解氧、污泥浓度、污泥负荷、容积负荷和水力停留时间等

2、因素对处理效果的影响以及温度和污泥浓度对膜通量的影响进行了探讨。1试验材料与方法1.1试验装置与流程　　试验在北京某毛纺厂污水站进行。废水经过0.5mm筛板过滤后进入系统，其工艺流程见图1。其中厌氧池容积为4.5m3，主要作用是通过水解酸化破坏染料等有机物的分子结构以利进一步降解；曝气池容积为3.0m3，曝气量控制在8～15m3/h。膜材料为聚丙烯氰(PAN)中空纤维超滤膜，截留相对分子质量为5×104，膜总面积为12m2。1.2分析项目与方法　　试验分析项目有pH值、温度、MLSS、DO、NH3-N、COD、色

3、度、浊度等，测定方法均采用《水和废水监测分析方法》(第3版)的标准方法。1.3原水水质及运行参数　　原水水质与运行参数如表1、2所示。表1原水水质温度(℃)pHCOD(mg/L)BOD5(mg/L)NH3-N(mg/L)色度(倍)浊度(NTU)24～386.3～7.8179～35844.8～2060.51～1.7450～24034～98　表2曝气池运行参数统计值温度(℃)pHDO(mg/L)容积负荷［g/(m3·d-1)］污泥负荷［g/(kg·d-1)］MLSS(g/L)HRT(h)Q(m3/d)最大358.21

4、0.4244758502.829.413.4最小96.50.28315680.325.47.7平均24.97.42.8132014781.55710.32结果与讨论2.1处理效果　　系统出水水质的平均值见表3。　表3MBR出水水质与CJ25.1—89的比较项目COD(mg/L)　BOD5(mg/L)浊度(NTU)NH3-N(mg/L)色度(倍)进水256.594.845.651.0564出水20.21.60.510.5625去除率(%)92.498.498.94774《生活杂用水水质标准》(CJ25.1—89)a

5、5010102030b501051030注：a.城市园林绿化；b.洒水、扫除。　　经MBR处理后水质良好，COD、BOD5、浊度都很低，出水虽有一定色度，但已达到或优于建设部生活杂用水水质标准(CJ25.1—89)，可直接作为城市园林绿化、洒水、扫除、消防等用水。2.2影响MBR处理效果的因素2.2.1溶解氧(DO)　　DO对COD去除效果的影响见图2。　　试验结果表明:当DO＞1mg/L时对COD有良好的去除效果,其去除率可达90%以上,且DO再增加对COD的去除效果不再有明显影响。在短期缺氧条件下，即DO在0

6、.5～1mg/L时系统也能获得较好的去除效率。但是严重缺氧时间较长，如DO＜0.5mg/L时膜出水会出现异味，其COD可达60mg/L左右，COD的去除率降至80%～87%。由此可见，在MBR中一般应保持DO浓度＞1mg/L。为了减少工艺的曝气能耗，DO宜控制在1.5～2mg/L。2.2.2污泥浓度(MLSS)　　原水有机物浓度较低且含有难生物降解性物质，因此好氧生物单元污泥浓度在较低的范围内(0.32～2.8g/L)波动。运行初期，MLSS在0.32～1.3g/L的范围内,COD的去除效果比较理想，17个出水C

7、OD数值中仅有4个偏高：如42.7mg/L(MLSS为0.66g/L)、36mg/L(MLSS为1.28g/L)、44.9mg/L(MLSS为0.7g/L)、36.5mg/L(MLSS为0.8g/L)，另外13个均低于25mg/L。当MLSS＞1.3g/L、系统进入运行稳定期后，只要没出现DO不足(DO＜0.5mg/L)的特殊情况，MBR的出水COD值均较低且稳定(见图3)。　　对好氧生物单元上清液COD的同步监测结果表明：MLSS与上清液COD存在明显的负相关关系。这说明系统中由于膜的截留作用弥补了MLSS变化

8、造成的生物反应器处理性能的不稳定，在0.32～2.8g/L的污泥浓度范围内MLSS变化对出水COD影响不明显。2.2.3COD污泥负荷和容积负荷　　MBR的污泥负荷与容积负荷的变化见图4、5。　　由于MBR出水水质稳定，所以其动力学参数COD污泥负荷和容积负荷随进、出水的COD浓度变化而变化，MBR中COD容积负荷、COD污泥负荷的变化分别为0.83～2.45kg/(m3