膜-生物反应器的研究及其在废水处理中的应用(6)

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分体式膜-生物反应器在污水处理中 工艺条件的研究*

吕红 徐又一** 朱宝库 徐志康 谢柏明

（浙江大学高分子科学与工程学系, 杭州 310027）

摘要：对分体式膜-生物反应器(Recirculated Membrane Bio-Reactor，RMBR)处理污水进行了研究。进水CODcr：312~584mg/L，RMBR的出水COD cr在运行4d后<15 mg/L并稳定。向生物反应器添加0.5g/L（混合液）的粉末活性碳(Powdered Activated Carbon, PAC)后出水CODcr <4.22mg/L。膜侧污水流速在0.9~1.9m/s范围内，临界膜通量随膜侧污水流速的增大而增大。添加PAC，组合添加PAC和Al2(SO4)3·18 H2O均可有效提高临界膜通量。在膜侧流速1.9m/s的条件下，临界膜通量从72L/(m2?h）分别增至76L/（m2?h）和81 L/（m2?h）。在22~30?C范围内，每升高1?C可提高膜通量1.9%。在连续运行100天中，RMBR可在无任何物理，化学清洗的条件下运行14天而透膜压力无增大，膜通量不降低。对于已污染的膜，水清洗、水碱共同清洗、水碱酸共同清洗可分别恢复至新膜膜通量的47%、83%、94%。

关键词：分体式膜-生物反应器；污水处理；膜污染；临界膜通量

A Study on the Processing Conditions of Recirculated MBR for Wastewater Treatment

Lu Hong, Xu Youyi, Zhu Baoku, Xu Zhikang, Xie Boming (Department of Polymer Science and Engineering Zhejiang University, Hangzhou 310027,China)

ABSTRACT:In this paper, wastewater was treated with Recirculated Membrane BioReactor (RMBR) and effluent quality became stable after four days running continuously. Critical

* 基金项目：国家自然科学基金资助项目(59833120)。

** 通讯联系人 作者简介：吕红（1972～），男，硕士研究生，工程师，主要从事污水处理与高分子材料方面的研究。

membrane flux was increased with increasing crossflow velocity between 0.9~1.9m/s. Under crossflow velocity of 1.9m/s, critical membrane flux was enhanced from 72L/(m2?h) to

76L/(m2?h) or 81( L/m2?h) respectively when powdered activated carbon (PAC) or

both PAC and alum were added to the system. Between 22~30?C, the flux was elevated 1.9% per 1?C increased. Fouling materials were removed efficiently through cleaning physically or/and chemically with flux recovery of 47%~94%.

KEYWORDS: recirculated membrane bioreactor; wastewater treatment; membrane fouling; critical critical membrane flux

污水处理是环境问题中的一个重要方面。传统的活性污泥污水处理法有出水水质不稳定、生化效率不高、操作复杂、占地面积大等不足。探索高效、经济可行的污水处理工艺一直是环保工作者的一个努力方向。膜-生物反应器(Membrane Bio-Reactor，MBR)是将膜和活性污泥相结合的一种污水处理技术。60年代中期，美国Dorr-Oliver公司首次将MBR用于城市污水处理。同传统的活性污泥法相比，MBR具有以下优点：占地省，不需要二沉池、污泥浓缩池等；出水水质好，毋须对出水进行杀菌处理；污泥产量少，处理污泥的费用大大降低；不用考虑污泥的沉降性能和担心污泥的流失问题；操作要求低，运行稳定，管理方便等[1~4]。但MBR的发展不仅取决于工艺本身，还取决于经济可行性。随着膜材料价格的降低，能耗成了一个重要的研究课题，而膜污染是造成能耗较高的主要原因[5]。按膜和生物反应器的位置关系可将MBR分为分体式和一体式2种。分体式膜-生物反应器(Recirculated Membrane Bio-Reactor，RMBR)是将膜组件与生物反应器分置，由泵将混合液加压送至膜组件，浓缩液循环回生物反应器，滤过液作为出水；一体式膜-生物反应器(Submergered Membrane Bio-Reactor，SMBR)是将膜组件浸没于生物反应器中，通过负压抽吸或虹吸得到过滤液。在RMBR中，为了延缓膜污染，膜侧污水流速一般为2~5m/s，导致其能耗较高(4~12kW?h/m3(出水))，应用受到限制[1,2,6,7]。本文研究了RMBR的运行条件，临界膜通量及提高膜通量的方法。 1 试验装置

RMBR试验装置见图1，主要由生物反应器和膜组件两部分组成。生物反应器是活性污泥曝气池，有效容积25L。膜组件为内压式聚丙稀中空纤维微滤膜(杭州浙大凯华膜技术有限公司生产)，纤维内径300μm，壁厚40μm，平均孔径0.02~0.2μm，有效膜面积0.087m2。污水从原水箱进入生物反应器，泥水混合液从生物反应器经循环泵送入膜组件，浓缩液循环回生物反应器，滤过液作为出水。

1.原水箱 2.生物反应器 3.曝气泵 4.混合液循环泵 5.膜组件 6~8,16.压力表

9~11.流量计 12.旁路 13.膜出水管路 14.混合液循环管路 15.浮球液位阀 2 试验用水

试验用模拟污水，由奶粉、可溶性淀粉、Na2HPO4?12H2O、 CO(NH2)2、Na2CO3等配制而成，CODcr：312~584mg/L，NH3-N：16~40mg/L。 3 试验方法

本试验从2002年2月25日开始污泥曝气培养(污泥取自杭 …… 此处隐藏：5282字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……