低溫時低強度超聲波強化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、出水難以達標的困擾。膜生物反應(yīng)器處理低溫城市污水具有潛在優(yōu)勢，而水力停留時間（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化措施具有重要的意義。
　　試驗采用自行設(shè)計的SMBR，有效容積為22L，試驗用水為人工配制，水溫控制為7~8℃。單獨運行SMBR而不進行超聲波強化的結(jié)果表明，SMBR處理

2、低溫城市污水時啟動期較長，為22d，在啟動期不排泥情況下，低溫運行反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度增長比較緩慢。低溫對穩(wěn)定運行的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的約低2％~3%。低溫對NH3-N去除的影響較大，HRT為5.3h、3.6h、2.6h時，NH3-N總?cè)コ史謩e為80%、74%、71%，比中溫時約低10%~13%。HRT為5.3h和3.6h時，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，低溫城市污水的COD、NH3-N出水濃度分別高于50mg/L、8mg/L。
　　以上試驗還表明，SMBR處理低溫城市污水時膜污染比較嚴重，膜操作周期為14d，約為中溫時的1/2。低溫運行的膜經(jīng)物理和化學(xué)清洗后繼續(xù)運行時，膜過濾壓差在運行初期就以很快的速率上升，幾乎呈直線變化，中溫時膜過濾壓差曲線中出現(xiàn)的延緩期基本消失。
　　SMBR低溫運行時會發(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 COD去除率影響不大，但對膜污染有嚴重影響，膜清洗周期縮短到7d。實驗結(jié)果表明，污泥的胞外聚合物、絮體相對疏水性、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導(dǎo)致膜污染加劇的原因。
　　引入低強度超聲波強化SMBR運行后，在短HRT條件下對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、輻照時間15min、輻照間隔24h。結(jié)果表明，HRT為2.6h時，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%。低強度超聲波對污泥沉降性影響很小，使膜清洗周期延長2d，一定程度減輕了低溫膜污染。
　　最后，試驗對超聲波強化低溫城市污水生物處理的作用機理進行了探討。熒光染色實驗結(jié)果表明，0.27W/L的超聲波使細胞膜通透性提高8%，細胞膜電位降低26.