氣水交替膜生物反應(yīng)器處理生活污水優(yōu)化研究.pdf

1、針對傳統(tǒng)膜分離生物反應(yīng)器（membrane separation bioreactor, MSBR）存在的氧利用率低、脫氮效果不佳以及膜污染嚴(yán)重等缺陷，課題組首次提出了氣水交替膜生物反應(yīng)器（gas/water alternate membrane bioreactor, AMBR），并已完成該工藝膜材料的選擇以及其運行效能的初步研究。為使該工藝能更好的應(yīng)用于實際工程，本文對其運行參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化研究，并考察了其長期運行的特性。
　　

2、在優(yōu)化AMBR工藝運行參數(shù)之前，先考察了混合液DO對膜曝氣生物反應(yīng)器（membrane aeration bioreactor, MABR）處理模擬生活污水的影響，以為后續(xù)的AMBR試驗提供指導(dǎo)。結(jié)果表明，當(dāng)混合液DO控制在0.5mg/L左右時，MABR可實現(xiàn)較好的同步除碳脫氮效果，其COD、NH4+-N及TN去除率分別為80％、86.4%和66.5%，但出水SS較高，達(dá)到了14mg/L。而當(dāng)DO高于2mg/L時，雖然對COD和NH4+

3、-N的去除率提高至88.8%和94.5%以上，出水SS也已降至5mg/L左右，但對TN的去除效果不佳，TN去除率低于24%。
　　為優(yōu)化AMBR工藝的運行參數(shù)，考察了DO、C/N比、交替周期及進(jìn)水負(fù)荷對AMBR運行效果的影響。結(jié)果表明，當(dāng)混合液DO為0.5mg/L左右時，AMBR可獲得很好的同步除碳脫氮效果，對COD、NH4+-N及TN去除率分別為94.5%、93.4%和78.4%。而過高或過低的DO均不利于同步除碳脫氮。當(dāng)進(jìn)水C

4、/N比在3~10的范圍內(nèi)變化時，AMBR對COD和NH4+-N的去除效果均較好，但TN的去除隨著C/N比的增加而增加。交替周期對AMBR控制膜污染具有重要影響，當(dāng)交替周期在0.75～3h之間時，AMBR具有較好的膜污染緩減效果，而過長或過短的交替周期均不利于膜污染的緩減。結(jié)合較長的交替周期有利于減小氧損失率的特性，確定了AMBR運行最優(yōu)的交替周期為3h。在膜腔內(nèi)氣壓控制在0.2MPa以下的條件下，AMBR對COD、NH4+-N及TN的最

5、大膜面積去除負(fù)荷分別為84.9g/m2·d、6.6g/m2·d和6.5g/m2·d。
　　通過AMBR長期運行特性的考察發(fā)現(xiàn)，該工藝具有穩(wěn)定良好的運行效果。在連續(xù)運行120d的時間內(nèi)，其COD、NH4+-N及TN的平均去除率分別達(dá)到97%、92%和75.4%，且出水SS始終低于1mg/L。同時，AMBR又具有很好的抗膜污染效果，在連續(xù)120d的時間里，兩膜組件的TMP始終維持在-0.017MPa左右。就長期穩(wěn)定的運行效果來看，AM