在低有機(jī)負(fù)荷下利用絲狀菌和膜分離技術(shù)處理生活污水.pdf

1、水危機(jī)已成為制約21世紀(jì)中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，污水的治理和回用是解決水危機(jī)的重要舉措，膜技術(shù)是污水治理和回用的重要手段之一，是以后廢水深度處理和回用的首選技術(shù)。膜—生物反應(yīng)器(MBR)是膜分離與生物處理技術(shù)組合而成的廢水生物處理新工藝,具有對(duì)有機(jī)污染物去除效率高、出水水質(zhì)好、流程簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，在廢水回用與資源化領(lǐng)域具有極為廣闊的應(yīng)用前景?；钚晕勰喾ㄊ且环N有效且實(shí)踐應(yīng)用廣泛的污水生物處理技術(shù)，但是，不論哪一種改進(jìn)的活性污泥工

2、藝，膜生物反應(yīng)器也不例為，污泥膨脹現(xiàn)象一直是困擾人們的難題之一。
　　 本研究的目的在于在一體式膜─生物反應(yīng)器中，低有機(jī)負(fù)荷情況下，發(fā)生絲狀菌膨脹，考察一體式膜─生物反應(yīng)器對(duì)COD、氨氮等污染物的去除效果，以及污泥膨脹的過(guò)程和污泥的性狀；并考察膜通量、曝氣強(qiáng)度、抽吸時(shí)間以及停抽時(shí)間等操作因素對(duì)膜污染的影響；為了使實(shí)驗(yàn)的結(jié)果具有可比性，同時(shí)進(jìn)行著一體式膜─生物反應(yīng)器的對(duì)照試驗(yàn)作為對(duì)比。一體式膜─生物反應(yīng)器的污泥膨脹試驗(yàn)和對(duì)照試驗(yàn)都

3、采用相同的儀器設(shè)備。一體式膜─生物反應(yīng)器,為有機(jī)玻璃制作的長(zhǎng)方型容器，在反應(yīng)器底部采用穿孔管進(jìn)行曝氣,其正上方裝有中空纖維膜組件，通過(guò)曝氣一方面使反應(yīng)器中的活性污泥混合液維持一定的循環(huán)流動(dòng)速度，形成對(duì)膜表面的沖刷，以減輕活性污泥在膜表面的沉積；另一方而用來(lái)供給微生物分解污水中有機(jī)物所需的氧氣。原水從反應(yīng)器頂部進(jìn)入,在反應(yīng)器內(nèi)充分反應(yīng)后,在自吸泵抽吸的作用下，由膜組件負(fù)壓過(guò)濾出水。通過(guò)試驗(yàn)得出主要結(jié)論如下：
　　 ⑴活性污泥易在低

4、負(fù)荷下發(fā)生膨脹現(xiàn)象。在污泥膨脹試驗(yàn)中，當(dāng)負(fù)荷在0.05kgCOD/kgMLSS·d時(shí)，發(fā)生了污泥膨脹現(xiàn)象。對(duì)照試驗(yàn)運(yùn)行工況良好。
　　 ⑵不同時(shí)期污泥濃度的變化情況。污泥膨脹期的污泥濃度總的趨勢(shì)是下降的，下降并不是太明顯。從安裝新膜起時(shí)的2600mg/L經(jīng)過(guò)31天的運(yùn)行下降到2000mg/L。正常狀態(tài)下，污泥濃度總的趨勢(shì)是上升的，開(kāi)始上升的比較迅速，到反應(yīng)的后期幾天相對(duì)比較平緩。從安裝新膜起時(shí)的2600mg/L經(jīng)過(guò)31天的運(yùn)行上

5、升到3750mg/L。
　　 ⑶污泥容積指數(shù)SVI的變化情況。在污泥膨脹實(shí)驗(yàn)的開(kāi)始階段，池內(nèi)的COD 濃度從400mg/L 逐漸減少，SVI值逐漸增大，但由于實(shí)驗(yàn)開(kāi)始階段菌膠團(tuán)占優(yōu)勢(shì)，SVI 值增長(zhǎng)緩慢，在實(shí)驗(yàn)的后期，池內(nèi)的COD 進(jìn)水濃度減少到100mg/L，即0.05kgCOD/kgMLSS·d，在這一階段，池中廢水的SVI 迅速上升，很快就達(dá)到了200mL/g 以上。穩(wěn)定運(yùn)行的對(duì)照試驗(yàn)期SVI 值始終保持在100mL/g

6、左右。
　　 ⑷不同時(shí)期MBR對(duì)COD的去除效果情況。在試驗(yàn)的前25天，污泥膨脹試驗(yàn)的上清液COD的濃度與出水的COD的濃度比對(duì)照試驗(yàn)上清液COD的濃度與出水的COD的濃度要低。此時(shí)，污泥膨脹試驗(yàn)的出水相當(dāng)?shù)那宄?，COD的濃度達(dá)到了最低25mg/L。但最后兩次取樣，污泥膨脹期的COD濃度都高于對(duì)照試驗(yàn)期的。污泥膨脹期的系統(tǒng)COD的去除率在試驗(yàn)的前25天明顯好于對(duì)照試驗(yàn)期的系統(tǒng)COD的去除率，污泥膨脹期的系統(tǒng)COD的去除率最高可達(dá)

7、97[％]。對(duì)照試驗(yàn)期的系統(tǒng)COD的去除率從試驗(yàn)開(kāi)始一直在增長(zhǎng)，后兩次的試驗(yàn)取樣系統(tǒng)的COD去除率都高于污泥膨脹期的COD的去除率，達(dá)到了96[％]。
　　 ⑸氨氮情況。污泥膨脹期試驗(yàn)和對(duì)照期試驗(yàn)的氨氮的去除率總的趨勢(shì)都是先升后降，污泥膨脹期試驗(yàn)在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)沒(méi)有相對(duì)缺乏、絲狀菌沒(méi)有嚴(yán)重爆發(fā)前，污泥膨脹期的系統(tǒng)氨氮的去除率都比對(duì)照適應(yīng)期的氨氮去除率高；污泥膨脹期的氨氮去除率從84[％]上升到最大的96[％]，而對(duì)照試驗(yàn)期的氨氮去除率

8、從80[％]上升到最大的97[％]；隨后污泥膨脹期的氨氮去除率下降到88[％]，對(duì)照試驗(yàn)期的氨氮去除率下降到93[％]。
　　 ⑹泥膨脹試驗(yàn)和對(duì)照試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)反應(yīng)器抽吸壓力增長(zhǎng)緩慢，大約13d后，抽吸壓力迅速上升，到第28d時(shí)增至最大，即在反應(yīng)器的啟動(dòng)階段膜污染較緩慢，在反應(yīng)器的穩(wěn)定運(yùn)行階段，膜污染較快，而且前者增幅明顯高于后者，及污泥膨脹期需要較大的凈水頭壓差，來(lái)滿(mǎn)足流量的要求。這主要是因?yàn)樵诜€(wěn)定運(yùn)行階段，污泥膨脹試驗(yàn)中的絲狀菌

9、大量生長(zhǎng)，此結(jié)果間接反映出污泥膨脹期的膜污染程度，說(shuō)明絲狀菌對(duì)膜污染有較大的影響，這一方面是絲狀菌較大的比表面積造成的，另一方面與絲狀菌分泌粘液的生理生化特性有關(guān)。所以，盡管對(duì)照試驗(yàn)期污泥濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于污泥膨脹期，但仍表現(xiàn)出較好的膜通量，對(duì)照試驗(yàn)期的膜污染要比污泥膨脹期的膜污染要小的多。
　　 ⑺一體式膜─生物反應(yīng)器的污泥膨脹試驗(yàn)與對(duì)照試驗(yàn)的比較結(jié)果：污泥膨脹試驗(yàn)在絲狀菌微膨脹的情況下，膨脹試驗(yàn)對(duì)COD,NH3-N的去除效果好于對(duì)