平板膜生物反應(yīng)器處理生活污水的優(yōu)化試驗(yàn)研究.pdf

1、膜生物反應(yīng)器(MBR)因其獨(dú)有的占地面積小、出水水質(zhì)優(yōu)的特點(diǎn)，近年來被廣泛應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域。然而隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格以及處理水量的不斷擴(kuò)大，單純的MBR系統(tǒng)難以達(dá)到排放要求。
　　為此，本課題將對MBR系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化研究，采用缺氧/好氧工藝與MBR相結(jié)合的方式以增強(qiáng)其脫氮除磷的效果。為了強(qiáng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性，確定合理的運(yùn)行方式，另增設(shè)一組投加懸浮填料的系統(tǒng)作為對比。此外，針對目前影響MBR系統(tǒng)大規(guī)模應(yīng)用的膜壽命及膜污染問題，本系統(tǒng)采

2、用在工程應(yīng)用領(lǐng)域更具優(yōu)勢的平板膜組件，對校園生活污水處理及回用進(jìn)行試驗(yàn)研究。
　　由于懸浮填料在處理系統(tǒng)中可作為生物載體，增大微生物與原水的接觸面積。為進(jìn)一步研究投加填料對處理效果的影響程度，本試驗(yàn)選擇在相同工況下，分別考察缺氧/好氧平板膜生物反應(yīng)器(A/O-CMBR)與缺氧/好氧復(fù)合式平板膜生物反應(yīng)器(A/O-HMBR)對CODCr、NH3-N、TN、TP、色度及濁度的處理效果。結(jié)果表明，向好氧區(qū)中投加40％填料后的A/O-HM

3、BR系統(tǒng)，由于提升了反應(yīng)器中的生物量及微生物種類，抗沖擊能力明顯增強(qiáng)，對NH3-N、TN、TP處理效果也有較大幅度提升。為了更全面地評價(jià)兩系統(tǒng)的實(shí)用性，選擇處理效果、經(jīng)濟(jì)開支以及操作條件三個(gè)方面通過德爾菲權(quán)重法進(jìn)行了綜合評價(jià)，結(jié)果表明A/O-HMBR系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中更具有優(yōu)勢。
　　針對A/O-HMBR工藝，本試驗(yàn)采用正交試驗(yàn)的方法對其進(jìn)行優(yōu)化，確定了最佳工況:IR比為200％、HRT為8h、DO濃度為2.5mg/L～3.5mg/

4、L，并對系統(tǒng)在最佳工況下的運(yùn)行效能進(jìn)行研究。結(jié)果顯示，優(yōu)化后的系統(tǒng)對各污染物指標(biāo)的去除效果均有一定程度提高，除TP外其余指標(biāo)均可滿足一級A中新建企業(yè)直排標(biāo)準(zhǔn)，但是就本文關(guān)注的污水回用方面，再生水回用標(biāo)準(zhǔn)中城市綠化用水對TP不做要求。對其所涵蓋的主要指標(biāo)，本系統(tǒng)出水均能達(dá)到要求。因此，A/O-HMBR系統(tǒng)出水回用于城市綠化澆灑是可行的。
　　最后，本文考察了A/O-CMBR與A/O-HMBR系統(tǒng)對比運(yùn)行期間各混合液中的EPS含量，結(jié)

5、果顯示A/O-HMBR系統(tǒng)中EPS含量更低，由此可見，填料的介入可以緩解膜污染。同時(shí)，采用TMP表征膜污染的方法，考察了各階段膜污染的狀況，以及對平板膜組件清洗后，膜通量的恢復(fù)情況。結(jié)果表明，平板膜污染主要經(jīng)歷了三個(gè)階段:平穩(wěn)運(yùn)行期、緩慢發(fā)展階段和指數(shù)躍升階段。通過建立數(shù)學(xué)模型，探討了引起膜污染的主要因素是膜孔道內(nèi)污染物的吸附、堵塞造成的內(nèi)部污染。本次試驗(yàn)共對膜組件進(jìn)行了三次清洗，清洗方式均采用水洗+酸洗+堿洗，清洗后各膜通量的恢復(fù)情況