膜-生物反应器的研究及其在废水处理中的应用(15)

器。 （3）出水系统：在正常情况下，采用间歇出水方式，由电磁阀控制出水时间（出水12min停止3min）。当反应器的水位到达超低水位或中水池水位达到高水位时停止出水。

（4） 送水系统：反应器的出水经加氯消毒后进入中水池，由变频泵送入管网用于公寓厕所冲洗水。当中水池水位到达超低水位时，自来水自动进行补给使中水系统能正常工作。

图2 中水处理车间平面布置图 2.3 主要设计参数 2.3.1水质水量

设计水量为120m3/d，主要是天津大学第52、53学生公寓（近3500名学生）排放的洗浴废水，其水质比较稳定，污染程度较轻。 废水水质及中水回用标准见表1： 表1 废水水质及中水回用标准

项 目 CODcr/mg·L-1 BOD5/mg·L-1 SS/mg·L-1 LAS/mg·L-1 NH3-N/mg·L-1

进 水 140-250 30-60 80-100 5-20 10-15 出 水 20-40 <7 0-1.5 <1.0 5-7 中水回用标准 50 10 10 1.0 20 2.3.2 主要构筑物、设备及工艺参数 调节池：有效容积40 m3

处理池：有效容积30m3，HRT为6h 加氯槽：有效容积0.8m3 中水池：有效容积40m3

变频供水泵：德国WILO公司生产，TWU52-20-4-3，一用一备 鼓风机：SSR-100三叶罗茨鼓风机，一用一备

膜组件：采用浙大凯华公司生产的外压式PP中空纤维膜(微孔平均孔径0.2μm，纯水通量100-120L/h-m2-0.15MPa-25℃) 2.4设计特点

（1）膜组件的截留作用可使反应器内保持较高的生物量，提高生物处理效率。同时膜生物反应器可以控制较长的SRT，使硝化菌得以富集，使其具有脱氮的效果。由于MLSS浓度较高使得污泥膨胀，这一情况在传统活性污泥法中将导致处理效果的变坏甚至失效。而膜生物反应器，不会出现污泥膨胀，并且不必考虑污泥的沉降性能。即使MLSS浓度达到8000-15000mg/L，仍然可以正常运行，经膜分离的出水也可以得到较好的水质。

（2）将生物接触氧化和膜－生物反应器组合在一起，可提高整个处理设施的耐冲击负荷，使其更能适应不同时段的水质水量变化。前段的生物接触氧化降低了膜生物反应器的负荷，相应延长了膜的清洗周期。

（3）反应器的两部分都装有曝气系统，分别采用微孔曝气和散流曝气，微孔曝气使接触氧化能有足够的溶解氧供给，而散流曝气则可提供膜生物反应器良好的水力条件，加剧了膜周围水体的循环和空气对膜面的剪切作用，能使膜系统长期正常稳定运行。

（4）整个工艺设备为一体化装置，结构紧凑，布局合理，投资省，上马快。整体设备采用PLC自动控制系统，便于运行管理。 3调试与运行

3.1生物培养与驯化

生物法处理污水成败的关键是生物膜，因此整个处理工艺运行的启动就是从生物膜的培

养开始。本试验采用人工接种挂膜法，接种污泥取自天津市纪庄子污水厂二沉池的回流污泥（MLSS=11769mg/L，SV=92%，SVI=78.17，呈棕褐色，生物相丰富，污泥活性好，镜检能看到大量钟虫、轮虫），并向水中投加促进微生物生长的营养物质（BOD:N

=100:5:1），

依靠人工培养，使微生物富集在填料上，形成生物膜。 挂膜成熟时间为30d，反应池的CODcr的去除率达到50%左右，MLSS达到1500mg/L左右，并在其后的一段时间保持稳定，如图3 所示。显微镜观察，有大量菌胶团覆盖在填料表面而且出现了轮虫、纤毛虫等原生动物 ，所以认为反应池挂膜成功。成熟的生物膜为黄褐色，膜厚度100-200μm。

图3 生物培养阶段CODcr的去除效果 3.2调试与试运行

在生物膜成熟以后，为了改善传质效果，加速生物膜的更新，适当加大曝气强度和气水比，并且逐步减少营养物质的投加比例，使微生物有一定的适应时间，开始进入正常处理洗浴废水的调试阶段，调试参数如表2： 表2 调试参数

流量（m3/h） 曝气量（m3/h） DO（mg/L） pH 温度℃

4-5 16-20 4-5 6.8-7.8 9-20 3.3运行结果及讨论 3.3.1 色度的去除

洗浴废水的色度一般为250-100之间，而处理系统的出水色度小于15，色度的去除率稳定在90%以上。 3.3.2 SS的去除

试验表明，大多数情况下膜生物反应器的出水SS接近0，只有当废水SS较高时，才有少量微小的颗粒透过膜。因此，该工艺对SS的去除是非常有效的，去除效果见表3。 表3 处理系统对SS的去除效果

进水SS/mg·L-1 出水SS/mg·L-1 去除效率% 320 1.8 99% 280.5 1.0 99% 302.8 0.8 99% 210.3 0.2 99% 150.7 0.3 99% 3.3.3浊度的去除

从图4可以看出，处理工艺对浊度的去除非常有效，出水浊度小于5NTU，达到并优于《城市污水再生利用 城市杂用水水质标准》（GB/T18920-2002）。

图4 处理系统对浊度的去除效果 3.3.4 CODcr的去除

图5为原水、反应器上清液和膜过滤出水的CODcr变化情况以及各部分对CODcr的处理效果。可以看出，在进水CODcr为210.3-406.37mg/L的情况下，反应池上清液的CODcr一般都低于120mg/L，其去除率在70%-80% ,但处理性能不够稳定。系统出水CODcr能稳定在50 mg/L以下，是因为膜系统提高了整体的抗冲击能力，使CODcr的去除效率保持在较高水平。 图5 处理系统对CODcr的去除效果

3.3.5 NH3-N的去除

运行初期，反应器对NH3-N的去除率只有25%-34%，原因是启动

初期处于冬季，尽管在室内，温度还是低于15℃，因此不利于消化菌的生长，这样由于硝化细菌和亚硝化细菌数量少使硝化和亚硝化能力低而影响了NH3-N的去除效果。但在运行一段时间以后，对NH3-N的去除率总在90%以上，硝化效果很好，显然已远远优于中水回用标准。稳定运行后NH3-N的去除效果如图 6所示。

图6 处理系统对NH3-N的去除效果 3.3.6 LAS的去除

由表4可见，随着反应器中微生物的增加，处理系统对LAS的去除越来越有效。尽管进水LAS浓度很高，在 9.52 –18.92之间变化，且高于一般的洗浴废水（LAS<5.0 mg/L），但出水始终小于1mg/L。整个系统对LAS的去除率在98%左右，其主要依靠反应池中微生物的氧化分解，相比之下膜对LAS的截留作用很小。 表4处理系统对LAS的去除效果

日期 进水(mg/L) 1#上清液(mg/L) 2#上清液(mg/L) 出水(mg/L)

2003.3.8 18.92 2.17 1.5 0.6 2003.3.12 12.31 3.50 1.6 0.9 2003.3.14 14.16 0.06 0 0 2003.3.20 15.17 0.15 0 0 2003.3.28 9.52 0.10 0 0 3.3. 7氯化物和总硬度的去除

由表5 中所示，反应器对氯化物和总硬度显然没有去除效果，可见，不仅生物不能去除氯化物和总硬度，而且膜的截留作用也不行。即使这样，由于它的数值低于中水回用标准，对管道和建筑物的腐蚀作用很小，所以它不影 …… 此处隐藏：3204字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……