浸沒式雙軸旋轉(zhuǎn)厭氧膜生物反應(yīng)器處理啤酒廢水的研究.pdf

1、浸沒式雙軸旋轉(zhuǎn)厭氧膜生物反應(yīng)器(Submerged Double-shaft RotaryAnaerobic Membrane Bioreactor，SDRAnMBR)具有設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，且適用于處理一些高濃度的有機廢水的優(yōu)點。 當(dāng)前人們對膜生物反應(yīng)器的研究相對集中在外置式(好氧)膜生物反應(yīng)器，是因為這種MBR的膜污染速率較慢。而浸沒式厭氧膜生物反應(yīng)器(SAnMBR)的膜污染速度更快，且難以得到有效的控制，因此限制了

2、人們對SAnMBR的研究和應(yīng)用。本試驗針對上述SAnMBR中膜污染不易控制的問題，特設(shè)計了SDRAnMBR。該反應(yīng)器特點是采用旋轉(zhuǎn)(同向)膜組件運行，由膜旋轉(zhuǎn)形成的均勻化效應(yīng)和交錯流效應(yīng)可削弱膜表面的濃差極化及凝膠層的形成，同時在反應(yīng)器內(nèi)還形成三相旋轉(zhuǎn)流效應(yīng)，從而更有效地減緩膜污染進程，延長膜使用壽命。本研究以人工配制的啤酒廢水為處理對象，通過試驗考察SDRAnMBR系統(tǒng)的啟動特性、COD的去除效果及其影響因素，同時對系統(tǒng)抗污染性能和反

3、應(yīng)器內(nèi)污泥特性對膜污染的影響進行研究，得出如下結(jié)論： (1)在反應(yīng)器啟動時期，固定其溫度(32℃)及HRT(24h)，并以厭氧顆粒污泥為接種污泥，試驗僅用20天即完成反應(yīng)器的啟動和污泥的馴化。同時COD去除率最高可達91％，平均去除率為83.95％。另外，SDRAnMBR系統(tǒng)具有耐沖擊負荷的能力，在污泥馴化期間，并未發(fā)生酸化現(xiàn)象。 (2)在穩(wěn)定運行階段，SDRAnMBR對啤酒廢水具有良好的處理效果。系統(tǒng)進水COD濃度

4、在1721.5mg/L～2269.9 mg/L之間，容積負荷在2.07 kgCOD/m3.d～4.54 kgCOD/m3.d之間，出水COD濃度范圍為65.7mg/L～141.4mg/L，COD去除率維持在92.2％～96.8％之間，平均為94.9％。此外，在穩(wěn)定運行期間，雖然系統(tǒng)出水VFA濃度在331.8mg/L～514.6mg/L之間波動，但系統(tǒng)仍可以保持穩(wěn)定的高效性，說明系統(tǒng)具有良好的緩沖能力和較強的耐沖擊負荷能力。 (

5、3)在進行新膜的清水通量試驗時發(fā)現(xiàn)，SDRAnMBR的膜通量會隨膜旋轉(zhuǎn)速度(膜面剪切流速)的升高而降低，故在考慮最大程度減輕膜污染的前提下，應(yīng)盡可能地采用低轉(zhuǎn)速運行試驗。在穩(wěn)定運行期間，系統(tǒng)可以在相對較大的膜通量和低TMP下保持高效運行。 (4)整個試驗過程中膜過濾阻力較小，即膜污染進程較慢。當(dāng)膜旋轉(zhuǎn)速度由100rpm提高到150rpm時，對應(yīng)的膜過濾阻力僅從0.276×1012m·-1增大至1.152×1012m-1。