平板膜生物反應器處理生活污水的優(yōu)化試驗研究.pdf

1、膜生物反應器(MBR)因其獨有的占地面積小、出水水質(zhì)優(yōu)的特點，近年來被廣泛應用于污水處理領域。然而隨著排放標準的日益嚴格以及處理水量的不斷擴大，單純的MBR系統(tǒng)難以達到排放要求。
　　為此，本課題將對MBR系統(tǒng)進行優(yōu)化研究，采用缺氧/好氧工藝與MBR相結(jié)合的方式以增強其脫氮除磷的效果。為了強化系統(tǒng)的穩(wěn)定性，確定合理的運行方式，另增設一組投加懸浮填料的系統(tǒng)作為對比。此外，針對目前影響MBR系統(tǒng)大規(guī)模應用的膜壽命及膜污染問題，本系統(tǒng)采

2、用在工程應用領域更具優(yōu)勢的平板膜組件，對校園生活污水處理及回用進行試驗研究。
　　由于懸浮填料在處理系統(tǒng)中可作為生物載體，增大微生物與原水的接觸面積。為進一步研究投加填料對處理效果的影響程度，本試驗選擇在相同工況下，分別考察缺氧/好氧平板膜生物反應器(A/O-CMBR)與缺氧/好氧復合式平板膜生物反應器(A/O-HMBR)對CODCr、NH3-N、TN、TP、色度及濁度的處理效果。結(jié)果表明，向好氧區(qū)中投加40％填料后的A/O-HM

3、BR系統(tǒng)，由于提升了反應器中的生物量及微生物種類，抗沖擊能力明顯增強，對NH3-N、TN、TP處理效果也有較大幅度提升。為了更全面地評價兩系統(tǒng)的實用性，選擇處理效果、經(jīng)濟開支以及操作條件三個方面通過德爾菲權(quán)重法進行了綜合評價，結(jié)果表明A/O-HMBR系統(tǒng)在實際應用中更具有優(yōu)勢。
　　針對A/O-HMBR工藝，本試驗采用正交試驗的方法對其進行優(yōu)化，確定了最佳工況:IR比為200％、HRT為8h、DO濃度為2.5mg/L～3.5mg/

4、L，并對系統(tǒng)在最佳工況下的運行效能進行研究。結(jié)果顯示，優(yōu)化后的系統(tǒng)對各污染物指標的去除效果均有一定程度提高，除TP外其余指標均可滿足一級A中新建企業(yè)直排標準，但是就本文關(guān)注的污水回用方面，再生水回用標準中城市綠化用水對TP不做要求。對其所涵蓋的主要指標，本系統(tǒng)出水均能達到要求。因此，A/O-HMBR系統(tǒng)出水回用于城市綠化澆灑是可行的。
　　最后，本文考察了A/O-CMBR與A/O-HMBR系統(tǒng)對比運行期間各混合液中的EPS含量，結(jié)

5、果顯示A/O-HMBR系統(tǒng)中EPS含量更低，由此可見，填料的介入可以緩解膜污染。同時，采用TMP表征膜污染的方法，考察了各階段膜污染的狀況，以及對平板膜組件清洗后，膜通量的恢復情況。結(jié)果表明，平板膜污染主要經(jīng)歷了三個階段:平穩(wěn)運行期、緩慢發(fā)展階段和指數(shù)躍升階段。通過建立數(shù)學模型，探討了引起膜污染的主要因素是膜孔道內(nèi)污染物的吸附、堵塞造成的內(nèi)部污染。本次試驗共對膜組件進行了三次清洗，清洗方式均采用水洗+酸洗+堿洗，清洗后各膜通量的恢復情況