膜生物反应器a-o工艺处理己内酰胺废水试验研究

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1、膜生物反应器A/O工艺处理己内酰胺废水试验研究论文作者：袁泉李方李俊卓琳云奚旦立摘要：对膜生物反应器（MBR）A/O工艺处理己内酰胺废水进行了研究，并与传统活性污泥法(CAS)A/O工艺进行了比较。研究表明，MBR法较之CAS法能更有效地去除COD、NH3-N及NO3-N，在较高负荷下，这种优势更加明显。同时研究了不同回流比对MBR法处理效果的影响，结果表明，当回流比R=5时，处理效果最为理想。关键词：膜生物反应器A/O工艺回流比污泥负荷　　己内酰胺（C6H11NO）废水是化工产业中难处理废水之一，虽然己内酰胺易生物降解

2、，但由于其碳氮比例严重失调，出水水质难以达标，目前国内大部分企业处理己内酰胺废水使用A/O工艺，即缺氧（Anoxic）-好氧（Aerobic）系统。在常规的生物脱氮工艺中，为保持构筑物中有足够数量的硝化菌以完成生物硝化作用，在维持较长污泥龄的同时也相应增大了构筑物的容积；此外，絮凝性较差的硝化菌常会被二沉池的出水带出，硝化菌数量的减少影响硝化作用，进而降低了系统的脱氮效率。A/O系统结合膜生物反应器，较污泥法增加了池内的生物量，且工艺简单，更耐冲击负荷，处理效果稳定，管理方便，具有良好的应用前景[1，2]。　　本文研究了

3、膜生物反应器A/O工艺在较低污泥浓度状态下处理己内酰胺废水的效果，考察回流比对处理效率的影响，并与传统悬浮活性污泥法A/O工艺在不同的污泥负荷下的处理效果进行了相应的比较。　　1试验装置及运行工况　　1.1试验装置　　膜生物反应器和传统活性污泥法的反应装置分别如图1和图2所示。其中好氧池体积均为12L，缺氧池体积为4L。　　装置中所用搅拌器为B90型无极调速电动搅拌器，所用恒流泵为HL-1恒流泵、HL-5恒流泵及BT-100恒流泵。试验用膜管是广州佛山陶瓷研究所生产的无机陶瓷膜，长30cm，外径13mm，内径9mm，外表

4、面孔径0.1～0.2μm。蠕动泵采取抽10min，停5min的运行方式，通过调节蠕动泵的转速实现负压值的改变、出水量的调节，达到进出水平衡。　　　　图1膜生物反应器装置　　　　图2传统活性污泥法装置　　1.2运行工况　　试验用污泥取自天山污泥厂，污泥驯化阶段保持进水己内酰胺浓度在1000mg/L左右，即COD为2000mg/L，TN为245mg/L，加入适当K2HPO4，维持C:P在100:1左右，保持泥龄为30d，好氧段溶解氧（DO）控制在4mg/L左右。污泥30d后出水水质基本稳定，膜生物反应器（MBR）中的MLSS

5、在4750mg/L左右，传统活性污泥法（CAS）中的MLSS稳定在4200mg/L左右，驯化阶段结束。在第一阶段（30d）内，保持污泥负荷0.3kgCOD/（kgMLSS·d），期间改变回流比，考察回流比对去除效率的影响。随后逐步增加进水量，提高污泥负荷至0.8kgCOD/（kgMLSS·d），保持回流比R=5，10d后出水水质稳定，进入第二阶段（10d）。　　1.3主要项目的分析方法　　COD：微波炉重铬酸钾标准滴定法；NH3-N：纳氏试剂分光光度法；NO3-N：硝酸根电极法；TN：过硫酸钾氧化－紫外分光光度法。　　2

6、试验结果与分析　　2.1MBR法与CAS法处理效果比较　　在保证进水水质基本相同的情况下，对MBR和CAS装置进行连续40d的监测，观察两装置的出水，考察处理效果。每7～10天取样监测，主要监测内容为COD和TN。监测情况如图3所示。　　　　　　图3MBR和CAS出水效果比较　　　在监测期间，对MBR的回流比进行多次调整，其值分别为1，2，5，10，CAS系统的回流比一直为5。回流比对MBR去除效果的影响具体见下文分析。6月8日，CAS系统发生一次严重的污泥上浮现象，导致系统对COD和TN的去除效率下降。除去这次突发事故

7、，CAS系统的对COD和TN去除效果基本稳定。　　6月12日开始逐步提高两系统的污泥负荷，到6月21日系统稳定。从图1可以看出，随着负荷的提高，两系统的去除效率都有所降低。无论高负荷还是低负荷，MBR的去除效率都要优于CAS，在高负荷下优势更为明显。　　2.2不同污泥负荷下MBR、CAS处理效果比较　　为了研究不同污泥负荷下，MBR及CAS处理COD及TN的效果，对两装置进行了连续40d的观察研究。通过改变进水水量，污泥负荷从最初的0.3kgCOD/（kgMLSS·d）提高到0.8kgCOD/（kgMLSS·d），处理效

8、果如表1和和2所示。由于改变负荷需要10～15d的稳定时间，表中数据均为稳定后2次监测的平均值。A段、O段水质均为滤纸过滤后测得。　　表10.3kgCOD/（kgMLSS·d）各阶段处理效果装置监测项目/(mg·L-1)　进水AO出水MBR　COD2000189.544.912.2TN24521.712.811.6N