一体式膜—生物反应器处理医院污水

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1、一体式膜—生物反应器处理医院污水　　1　工程装置与污水水质　　一体式膜—生物反应器处理医院污水的工程装置设在北京海淀乡卫生院内，设备的内部构造见图1，设计处理能力为20m3/d。　　整个装置主要由生物反应池和膜组件组成。生物反应池采用好氧完全混合式活性污泥反应池，有效容积为6m3，设有隔板将其分为大小相等的两个池子，内置聚乙烯中空纤维膜组件24块，每块膜组件的面积为4m2，膜总面积为96m2。膜组件下设有穿孔管曝气，曝气量控制在80～90m3/h。中空纤维膜采用间歇运行，抽吸频率为开13min，关2min。压差计用于监测膜过滤压力的变化。液位计控制活性污泥反应器液面的恒定。流量计用于测定膜出

2、水的流量。　　接种污泥取自北京高碑店污水处理厂二沉池回流污泥。污水先流入调节池，然后由泵提升经细筛网过滤后进入膜—生物反应器。在反应器中，污水中的有机物主要被微生物分解，混合液在泵的抽吸作用下，经膜过滤后得到处理水。　　工程装置所采用的膜组件是日本三菱公司生产的聚乙烯中空纤维膜，膜组件形状为板状，长为0.8m，宽为0.5m，膜孔径为0.4μm，中空纤维膜外径为0.44mm，内径为0.27mm。海淀乡卫生院是一家规模较小的综合性医院，用水量平均为20m3/d，具体水质情况如表1所示。表1　海淀乡卫生院污水水质CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)氨氮(mg/L)浊度(NTU)温度(℃)pH

3、细菌总数(个/mL)大肠杆菌群落(个/100mL)48～277.520～5510.1～23.76.1～27.914～206.2～7.19.9×103＞16002　设备运行情况与分析2.1　去除污染物效果2.11COD的去除　　图2显示了膜—生物反应器进水、生物反应器上清液和膜出水中COD浓度的变化情况。　　从图2可以看出：　　①生物反应器中的活性污泥对COD的去除起到了主要作用，在进水COD变化较大的情况下，生物反应器内活性污泥的效能仍发挥得很好，例如开始运行的第5d和第18d，由于医院进行体检，导致进水COD浓度突然上升到200～300mg/L，但经过生物反应器中微生物的降解后，其上清液

4、的COD浓度仍可维持在100mg/L以下；　　②膜对系统的稳定出　　水起到了决定性作用，例如系统进水水质变化大(COD浓度从48mg/L变化到277.5mg/L)，上清液COD浓度也随之有较大的变化，运行20d以后，由于进水中COD浓度偏低(在150mg/L以下波动)，生物反应器中微生物生长缓慢，其处理性能不够稳定，去除率在20%～80%之间大幅度波动，但膜分离弥补了生物反应器处理性能的不稳定，膜出水水质始终变化不大，出水COD浓度稳定在25mg/L以下，为实现稳定、良好的出水水质提供了有力保证。2.1.2　氨氮的去除　　膜—生物反应器投入运行后，系统对氨氮具有良好的去除效果。　　①当进水氨

5、氮在10～25mg/L之间波动(平均值为17.74mg/L)时，生物反应器上清液和膜出水中的氨氮除个别值接近5mg/L外，大多数均在2mg/L以下(平均值＜1.5mg/L)，系统对氨氮的平均去除率可达93%。　　②在整个运行过程中，生物反应器上清液和膜出水中氨氮含量基本相等，说明氨氮的去除主要靠生物反应器中微生物的降解作用，膜对小分子的氨氮基本没有截留作用。　　③由于接种的高碑店污水处理厂二沉池污泥中的亚硝化细菌和硝化细菌经过了一定时间的增殖和积累，且数量较多，故当污泥刚刚接种到反应器中，就有足量的亚硝化细菌和硝化细菌使氨氮发生充分的硝化反应，即在系统初始运行时期对氨氮就已具有很高的去除率(

6、达到90%以上)。　　膜—生物反应器投入运行后的进水、上清液和出水的氨氮浓度变化情况见图3。2.1.3　浊度的去除　　图4为膜—生物反应器投入运行以后，进水和膜出水浊度随时间的变化情况。　　整个运行过程中的进水浊度较高，在5～30NTU之间波动。在刚开始运行的几天里，由于膜表面的凝胶层尚未很好地形成，对一些胶体物质未能起到很好的截留作用，膜出水浊度随着进水浊度的变化有较大幅度的波动。而随着运行时间的延长，膜出水浊度开始变得平稳，表明部分多糖、蛋白质等大分子溶解性有机物由于浓差极化而慢慢吸附在膜的表面形成凝胶层，该凝胶层使得膜的实际过滤孔径变小，增强了膜对微小胶体物质的截留作用。从图4中可见，

7、尽管在启动后期进水浊度波动仍然很大，但膜出水浊度比较稳定，始终保持在3NTU以下。凝胶层的形成对出水水质起到了强化作用。2.1.4　细菌、病毒的去除　　来海淀乡卫生院就诊的大都是心脑血管和感冒、发烧等常见病患者，由于这种特殊性，对其污水进行检测时未发现有特种病毒，对大肠菌群的检验结果见表2。表2　对大肠菌群的检测结果样品大肠菌群(个/100mL)进水＞1600上清液＞1600膜出水23　　从表2中可以看出，生