一体式膜——生物反应器处理洗浴污水

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1、一体式膜——生物反应器处理洗浴污水　　水处理技术:膜—生物反应器是把生物处理与膜分离相结合的一种组合工艺，它不仅能高效地进行固液分离，得到可以直接回用的稳定出水，而且可在生物反应池内维持高浓度的微生物量，提高处理装置的容积负荷，节省占地面积。此外，该工艺剩余污泥产量低，操作管理方便［1］。洗浴污水大多产生于公共浴室、宾馆等地，一般水量大而有机物含量低，是污水资源化的重要水源，经适当处理后可回用于绿化、冲洗厕所等。 1试验装置与方法 1.1工艺流程 　　一体式中空纤维膜—生物反应器的中试装置设在清华大学东北浴室

2、附近，用于处理学生浴室的洗浴污水，其工艺流程如图1所示。整个装置主要由生物反应池和膜组件两部分组成。生物反应池尺寸为0.9m×0.93m×2m，有效容积为1.5m3，内部被隔板分为升流区和降流区两部分。聚乙烯中空纤维微滤膜组件共有8块，膜总面积32m2，分两层置于反应池升流区。膜组件下设有穿孔管，曝气量控制在35～50m3/h。压差计用于监测在运行过程中膜过滤压差的变化。液位控制器用于控制生物反应池液面使之恒定。电子流量计用于测定膜出水的瞬时流量和累计流量。 　　洗浴污水经0.9mm的不锈钢筛网过滤后进入高

3、位水箱，再流入生物反应池，有机物被活性污泥中的微生物分解，混合液在出水泵的抽吸作用下经膜过滤后形成处理出水。出水泵采用间歇方式运行，即开13min，停4min。整个系统的设计处理能力为10m3/d，水力停留时间(HRT)为3.15h，试验过程没有人为排泥。 1.2试验用水水质 试验污水水质如表1所示。 1.3测试项目与方法 　　测试项目包括各种常规水质指标，均采用国家环保局《水和废水监测分析方法》中的标准方法进行监测。 2试验结果与分析 2.1污染物去除效果 　　图2为原水、生物反应池上清液和膜过滤出水的C

4、OD变化情况以及系统各部分对COD的去除效果。 　　从图2可以看出，整个系统对COD的去除率为78.5%～100%，出水COD浓度稳定在40mg/L以下。活性污泥对COD的去除起到了主要作用，在进水COD为130～322mg/L的情况下，生物反应池上清液的COD浓度一般都低于100mg/L，但其处理性能不够稳定，COD去除率在42%～85%之间波动。膜对系统的稳定出水起到了重要作用，弥补了生物反应池处理性能的不稳定，提高了系统整体的抗冲击负荷能力，使COD去除效率保持在较高水平。 　　图3为原水、生物反应池

5、上清液和膜过滤出水的阴离子洗涤剂(LAS)浓度变化及系统各部分对LAS的去除效果。 　　由图3可见，生物反应池上清液和膜过滤出水中LAS浓度基本相等，尽管进水LAS浓度很高，在3.46～8.90mg/L之间变化，但系统出水始终＜0.2mg/L。整个系统和生物反应池部分对LAS的去除率均在98%以上。 　　以上结果说明LAS的去除主要靠生物反应池中微生物的分解作用，膜对LAS的截留作用很小。 2.2系统出水水质 　　表2汇总了系统稳定运行后的膜出水水质与建设部颁布的生活杂用水回用标准(CJ25.1—1989)

6、的主要项目比较。大肠菌群在运行前期未检出，故在运行后期没有继续检测，但发现膜内表面滋生有微生物，可能对出水会造成一定影响。其余各项出水水质指标均满足杂用水回用标准，也就是说，膜出水只需经简单消毒处理就可以安全回用于冲厕、绿化、扫除、洗车等场合。 2.3容积负荷与污泥负荷 　　膜—生物反应器中膜的高效截留作用使微生物全部截留于生物反应池中，不仅维持了较高的污泥浓度和容积负荷，而且可以增强反应池的抗冲击负荷能力。在试验过程中，容积负荷和污泥负荷与传统活性污泥工艺相比波动较大［容积负荷波动于0.50～1.85kg

7、COD/(m3·d)，污泥负荷波动于0.33～2.02kgCOD/(kgVSS·d)］，但这种波动没有对COD和LAS的去除效果产生影响，充分显示了膜—生物反应器的抗冲击负荷能力。此外，试验达到的最大容积负荷UV为1.85kgCOD/(m3·d)，相当于活性污泥法的2～3倍。 2.4膜通量和膜过滤压差的变化 　　为减缓启动阶段的膜污染，须分阶段由小到大控制膜通量。首先将膜通量控制在6.25L/(m2·h)运行一段时间，然后逐步增大至9.4L/(m2·h)、13.125L/(m2·h)，最后稳定于13.75L/

8、(m2·h)不变。运行125d后，由于膜过滤压差较高而重新将膜通量降低至11L/(m2·h)左右。 　　试验运行前期膜过滤压差增长迅速，经分析可能是由于污泥沉积在膜表面所致，因此分别在运行至第34、60、90和100d时停止进、出水，只维持曝气，企图去除膜面污泥层，对膜的过滤性能进行恢复。从膜过滤压差的变化情况来看，第34d和60d的恢复效果较好，但第90d以后的恢复效果不太好，尤其是第100d，几