SMBR处理高氮废水处理效果探究 6页

SMBR处理高氮废水处理效果探究摘要：通过废水实际处理工艺的调试、运行、控制，对一体式MBR装置处理高氮废水的处理效果进行试验研究。关键词：高氮废水一体式MBR废水处理膜生物反应器（MBR）工艺是一种新兴工艺，近年来已被逐步应用于城市污水和工业废水的处理领域中。其中一体式膜生物反应器（SMBR）工艺是将膜组件置于生物反应器中，通过工艺泵的负压抽吸作用得到膜过滤出水，该工艺可以把固形物及其它大分子物质直接留在生物反应器内，通过曝气在池内造成一定的旋转流，以增加膜表面的紊流和减轻率高特点口］。膜表面的污染。该系统具有设备简单、占地省、能耗少、效仁试验装置与试验用水1.1试验装置试验装置如图1，通过泵将原水提升至高位水箱，液位由浮球阀3进行自动控制，保持出水流量与进水流量的平衡。其中7为中空纤维膜组件；反应器4由缠绕在其外的加热丝9来维持温度在20〜259;反应器的有效体积7.0L;图中所示净水头压差H在试验期间一直保持12kPa;本装置采用n砂头曝气器进行曝气，曝气量由空气流量计5进行调节，控制在0.3〜0.5m3/ho膜组件的形式为中空纤维膜，膜材质为聚丙烯。接种污泥取自某宾馆废水处理间二沉池中的污泥。在试验期间，我们每两天取1L混合液用于取样测定，相当于SRT为14d，此阶段试验共运行了40天。1.2试验用水试验用水采用人工配水，以大豆粉为原料配制而成进水COD浓度为623.4-2313.5mg/L之间，浓度跨度较大。2、结果与讨论2.1COD的去除效果我们采用进水的COD浓度波动较大，上清液及岀水，上清液的浓度在336.2~57.4mg/L之间波动，反应器运行稳定阶段COD去除率在96.0%以上，事实上Magara的研究证实，在运行初期膜截留过滤的作用主要依据实际孔隙，随时间的延长，膜表面的凝胶层逐渐形成使膜截留作用增强，出水水质稳定［2］。本试验说明，SMBR对于处理较高浓度有机废水亦可获得高COD去除率，2.2BOD的去除效果一体式MBR经过一段时间的运行后，膜对BOD去除率的贡献较小，其对BOD的去除趋势与COD相似。2.3TN的去除效果n在试验期间，我们每两天取1L混合液用于取样测定，同时对MBR中的TN去除情况进行了考虽然进水浓度波动较大，进水的TN浓度为24.3-104.1mg/L,稳定运行时TN的平均去除率为61.7%O分析是取样测定造成不断的间接排泥的结果。由于试验装置底端设有曝气器，较高曝气量使反应器内DO浓度在5〜6mg/L,这样既有效的增加了DO的浓度、防止硝化抑制作用，又能有效的减缓膜通量的衰减，因此在污水透膜时的反硝化作用弱，从此角度分析膜本身对TN的去除贡献应不大。2.1NH3-N的去除效果—体式MBR经过一段时间的运行后，进水的NH3-N浓度为12.1-17.3mg/L时，上清液的NH3-N浓度为0.2~0.66mg/L,出水的NH3・N浓度为0.12~0・48mg/L,说明对上清液的NH3-N浓度与出水差别极小，说明膜对NH3-N去除率的贡献小。NH3-N有很高的去除率，稳定运行时可高达99%O由于2.2一体式MBR对磷的去除进水的TP浓度为2・0~8.9mg/L时,上清液的TP浓度为1.4-6.2mg/L,出水的TP浓度为1.0〜5.9mg/L;生物反应器的去除率和系统总去除率分别为15.0%-39.1%和14.7%〜56.5%,说明一体式MBR对TP的去除效果并不理想，系统主要靠生物作用除磷。nYoon和Kim等人的研究发现，与传统除磷工艺相比，采用MBR并不能提高磷的去除。较好的除磷效果来自于与化学絮凝的结合,Buisson等人的膜生物反应器通过投加化学药剂取得了稳定的除磷效果［3］。2.1一体式MBR对浊度的去除进水的浊度为101〜387NTU时，上清液的浊度为8.0〜27.7NTU,出水的浊度为1.1-12.7NTU;生物反应器和系统的总去除率分别为88.7%-94.8%和95.0%-99.0%,因此MBR中膜对浊度的去除贡献明显，在稳定运行阶段，反应器对浊度的去除率在98.8%以上,去除效果非常好。3、结论(1)一体式MBR处理系统，设备简单、效率高，其出水各项指标，若经进一步消毒处理，可完全满足生活杂用水水质标准，是一项具有广阔应用前景的污水处理技术。(2)一体式MBR处理系统对有机物具有较高的去除效率，本试验条件下稳定运行时COD去除率在96.0%以上,BOD去除率在98.1%以上。其去除机理主要源于以下两个过程：一是由于反应器内微生物的高效生化作用，二是膜表面的大量微小孔隙直接将大分子物质截留在反应器内。此外膜组件长期运行后，纤维丝表面形成一层生物膜，强化了有机物的去除效能。(3)一体式MBR处理系统在本试验条件下，稳定运行n时TN的平均去除率为61.7%,表现较高，分析是取样测定造成不断的间接排泥的结果；同时系统对NH3-N具有很高的去除率，稳定运行时可高达99%，但膜对NH3-N去除率的贡献小。一体式MBR对氮的去除机理主要来源于三个方面：生物反应器对污水的生物脱氮，除了传统意义上的生物脱氮还包括同步硝化-反硝化作用；膜本身对大部分有机氮化合物的物理截留；膜组件在长期运行后，其根部即端头处出现污泥堆积，导致的局部缺氧反硝化过程。(4)一体式MBR处理系统对TP的去除效果不稳定，在本试验条件下系统总去除率为14.7%-56.5%,系统主要靠生物作用除磷。(5)一体式MBR处理系统在本试验条件下，稳定运行阶段，反应器对浊度的去除率在98.8%以上，去除效果非常EiC好。一体式MBR中膜对浊度、SS、细菌的去除机理源于其中微滤膜和超滤膜的简单物理筛滤作用。参考文献[1]H.Nagaoka.FoulingProcessinMembraneSeparationActivatedSludgeSystem[J].5thSymposiumonPollutionandPurificationofEnvironmentalwaters,Gumma,1998,May:21-22.[2]王学松•膜分离技术及其应用[M]•科学岀版社,1994:n62-65.[1]BJeffersonA・L.Laine,S.JJudd,etal.MembraneBioreactorsandTheirRoleinWastewaterReuse[J]・Wat.Sci・Tech,2000,41(1):197-204.作者简介：胡婷华1983年出生女硕士研究生主要从事工作：给水排水工艺设计及优化