低溫時(shí)低強(qiáng)度超聲波強(qiáng)化SMBR處理污水效能研究.pdf

1、由于低溫環(huán)境的影響，寒冷地區(qū)城市污水的生物處理一直面臨處理效果低、出水難以達(dá)標(biāo)的困擾。膜生物反應(yīng)器處理低溫城市污水具有潛在優(yōu)勢(shì)，而水力停留時(shí)間（HRT）直接決定生物反應(yīng)器容積的大小，影響工程投資，因此，考察膜生物反應(yīng)器在短HRT條件下的低溫污水處理效果和研究其強(qiáng)化措施具有重要的意義。
　　試驗(yàn)采用自行設(shè)計(jì)的SMBR，有效容積為22L，試驗(yàn)用水為人工配制，水溫控制為7~8℃。單獨(dú)運(yùn)行SMBR而不進(jìn)行超聲波強(qiáng)化的結(jié)果表明，SMBR處理

2、低溫城市污水時(shí)啟動(dòng)期較長(zhǎng)，為22d，在啟動(dòng)期不排泥情況下，低溫運(yùn)行反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度增長(zhǎng)比較緩慢。低溫對(duì)穩(wěn)定運(yùn)行的SMBR中COD總?cè)コ实挠绊懖淮?，在不同HRT條件下，COD總?cè)コ时戎袦貢r(shí)的約低2％~3%。低溫對(duì)NH3-N去除的影響較大，HRT為5.3h、3.6h、2.6h時(shí)，NH3-N總?cè)コ史謩e為80%、74%、71%，比中溫時(shí)約低10%~13%。HRT為5.3h和3.6h時(shí)，SMBR可以較好地去除低溫城市污水中的COD和NH3-

3、N；當(dāng)HRT縮短到2.6h時(shí)，低溫城市污水的COD、NH3-N出水濃度分別高于50mg/L、8mg/L。
　　以上試驗(yàn)還表明，SMBR處理低溫城市污水時(shí)膜污染比較嚴(yán)重，膜操作周期為14d，約為中溫時(shí)的1/2。低溫運(yùn)行的膜經(jīng)物理和化學(xué)清洗后繼續(xù)運(yùn)行時(shí)，膜過(guò)濾壓差在運(yùn)行初期就以很快的速率上升，幾乎呈直線變化，中溫時(shí)膜過(guò)濾壓差曲線中出現(xiàn)的延緩期基本消失。
　　SMBR低溫運(yùn)行時(shí)會(huì)發(fā)生絲狀菌污泥膨脹，經(jīng)染色鑒定主要為1851型菌和0

4、041型菌。絲狀菌污泥膨脹對(duì) COD去除率影響不大，但對(duì)膜污染有嚴(yán)重影響，膜清洗周期縮短到7d。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，污泥的胞外聚合物、絮體相對(duì)疏水性、Zeta電位、絮體形態(tài)和尺寸以及混合液粘度都受到大量繁殖的絲狀菌的影響，這些因素是污泥膨脹時(shí)導(dǎo)致膜污染加劇的原因。
　　引入低強(qiáng)度超聲波強(qiáng)化SMBR運(yùn)行后，在短HRT條件下對(duì)提高低溫城市污水處理效果及微生物活性有明顯作用。試驗(yàn)確定了超聲波最佳作用參數(shù)為：頻率28kHz、功率密度0.27W/

5、L、輻照時(shí)間15min、輻照間隔24h。結(jié)果表明，HRT為2.6h時(shí)，COD、NH3-N出水濃度分別降至10~20mg/L、5.8~7.9mg/L，總?cè)コ史謩e提高7%~13%、13%~16%。低強(qiáng)度超聲波對(duì)污泥沉降性影響很小，使膜清洗周期延長(zhǎng)2d，一定程度減輕了低溫膜污染。
　　最后，試驗(yàn)對(duì)超聲波強(qiáng)化低溫城市污水生物處理的作用機(jī)理進(jìn)行了探討。熒光染色實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，0.27W/L的超聲波使細(xì)胞膜通透性提高8%，細(xì)胞膜電位降低26.