好氧顆粒污泥-膜組合工藝低溫條件下脫氮除磷效能.pdf

1、水環(huán)境污染和水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題的尖銳化，需要加速污水脫氮除磷技術(shù)的發(fā)展，并且秋冬季低溫污水處理是目前北方冬季污水處理中的難點(diǎn)。因此低溫條件下脫氮除磷工藝的研究具有非常重要的理論價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。而采用21世紀(jì)的水處理技術(shù)好氧顆粒污泥技術(shù)與膜技術(shù)組合（AG-MBR）來(lái)處理低溫條件下的廢水，既可保留膜生物反應(yīng)器原有出水水質(zhì)良好的優(yōu)勢(shì)，又可以發(fā)揮顆粒污泥同步去除有機(jī)物和氮磷的優(yōu)勢(shì)特征。
　　在低溫10±1℃條件下，研究了AG-MBR的啟動(dòng)特

2、性。經(jīng)過(guò)80天，培養(yǎng)出結(jié)構(gòu)密實(shí)，沉降性能良好，并且生物活性較高的成熟的好氧顆粒污泥。顆粒沉降速率與粒徑有較好的線性相關(guān)性。通過(guò)啟動(dòng)過(guò)程中顆粒化的微觀觀察，低溫好氧顆粒污泥的形成過(guò)程是多種作用協(xié)同完成的污泥的顆?；^(guò)程。啟動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)好氧顆粒污泥和膜濾的共同作用，達(dá)到了預(yù)期的啟動(dòng)期出水水質(zhì)的穩(wěn)定的效果。并且中空纖維膜的污染并不嚴(yán)重，同時(shí)形成的動(dòng)態(tài)膜層能夠起到強(qiáng)化膜對(duì)有機(jī)物的過(guò)濾作用。通過(guò)設(shè)置閑置時(shí)間為20 min及控制進(jìn)水期嚴(yán)格的厭氧條

3、件，有效控制了屬于絲狀菌膨脹的污泥膨脹現(xiàn)象。
　　通過(guò)對(duì)AG-MBR工藝影響因素的最佳優(yōu)化分析表明，在C/N為8.5以上，混合液中DO含量保持在4mg/L左右，SBAR中沉淀時(shí)間為3min，水力停留時(shí)間為12h，進(jìn)水pH值為7.0±0.2時(shí)，反應(yīng)器具有較好的同步脫氮除磷去除有機(jī)物的效果。并且穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的AG-MBR對(duì)污水的高氨氮負(fù)荷有著優(yōu)異的應(yīng)對(duì)能力，能夠在短時(shí)間內(nèi)即適應(yīng)進(jìn)水的氨氮沖擊負(fù)荷。
　　AG-MBR穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)具有較

4、好的同步脫氮除磷去除有機(jī)物的效果。COD、氨氮和磷的平均去除效率在99.34±0.37％、99.55±0.41%和95.83±1.76%之間。通過(guò)機(jī)理分析認(rèn)為：AG-MBR中COD的去除是靠好氧顆粒污泥中的微生物和由膜表面污泥層對(duì)有機(jī)物的強(qiáng)化截留過(guò)濾作用完成的；AG-MBR系統(tǒng)通過(guò)多種途徑實(shí)現(xiàn)了脫氮過(guò)程，其高效的脫氮性能是好氧顆粒污泥中的微生物的反硝化作用和短程硝化、同步硝化反硝化，以及一定的膜過(guò)濾或者膜污泥層共同作用的結(jié)果；AG-MB

5、R系統(tǒng)中磷的去除除微生物生長(zhǎng)過(guò)程中的同化作用外，主要有以下幾種途徑：好氧聚磷菌除磷、反硝化聚磷菌除磷、EPS吸附，以及膜對(duì)磷的截留作用。
　　通過(guò)對(duì)好氧顆粒污泥相對(duì)比于絮狀活性污泥的浸沒(méi)式膜生物反應(yīng)器（sMBR）深度處理工藝的除污染效能及膜污染性能的考察表明，穩(wěn)定時(shí)期兩種sMBR的COD、氨氮去除率均在97%、98%以上；而好氧顆粒污泥sMBR中磷平均去除率高達(dá)98%，活性污泥sMBR僅為65%左右。說(shuō)明好氧顆粒污泥浸沒(méi)式膜生物反

6、應(yīng)器的系統(tǒng)運(yùn)行效果穩(wěn)定并且出水質(zhì)量高。通過(guò)兩組反應(yīng)器在第一次清洗周期內(nèi)的跨膜壓差（TMP）發(fā)展情況及污染膜表面形貌SEM觀察顯示，好氧顆粒污泥對(duì)于膜污染時(shí)污泥層的形成具有一定作用，反應(yīng)器中好氧顆粒污泥的存在能夠有效的延緩膜污染。
　　通過(guò)對(duì) AG-MBR系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行過(guò)程中的膜污染的變化規(guī)律的考察表明，AG-MBR具有較好的控制膜污染能力。在連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間段里，TMP能夠穩(wěn)定的緩步增加，并且增加值不高。AG-MBR中膜組件的阻力，其

7、中以泥餅層阻力和不可逆阻力為主，分別約占57%和34%左右。AG-MBR膜槽中很低的混合液濃度有利于降低膜阻力中的凝膠極化阻力。對(duì)運(yùn)行結(jié)束后的膜材料進(jìn)行化學(xué)清洗，經(jīng)過(guò)清洗的運(yùn)行120d后的膜組件，膜材料的出水性能與新膜相比無(wú)明顯變化。
　　通過(guò)對(duì)其它延緩AG-MBR膜污染的方式研究，認(rèn)為1.5m3/m2?h是本研究中的優(yōu)化氣體流速；由于膜通量大時(shí)膜池內(nèi)污染物的累積程度也增大，通量對(duì)膜污染的影響很大，選擇抽吸8min/停抽2min的