內循環(huán)膜生物反應器及其在污水回用處理中的應用研究.pdf

1、本課題針對我國水資源短缺，水重復利用率低的現(xiàn)狀，研究開發(fā)了一種新型的低能耗、高效膜生物反應器——內循環(huán)膜生物反應器(ICMBR)。反應器設計制作完成后，以天津華潤啤酒有限公司的生產、生活污水為反應器進水，進行了長達五個月的運行試驗；分別對ICMBR的啟動過程、處理效果、反應器內污泥特征以及膜污染過程進行了研究。 內循環(huán)膜生物反應器是根據(jù)厭氧內循環(huán)反應器(IC)的運行原理，在IC反應器的第二厭氧反應室設置中空纖維膜組件和穿孔曝氣

2、管構成的IC+MBR集成工藝；其運行特征相當于上流式厭氧污泥床(UASB)和膜生物反應器(MBR)的串聯(lián)運行，并利用氣體提升達到內循環(huán)，因此成功實現(xiàn)了有機物去除和同步生物脫氮，COD和TN去除率分別達到93％和92％以上。由于極大的減少了曝氣量，并省去了內循環(huán)的外加動力，ICMBR與現(xiàn)有膜生物反應器相比，可節(jié)省能耗50％以上。 ICMBR的運行過程中，底部厭氧反應室內形成了性能優(yōu)良的顆粒污泥。顆粒污泥的形成過程可劃分為適應期，

3、生長期和成熟期三個階段。反應器結束運行前，污泥的最大比產甲烷活性(SMA)達到1.52gCODcH4/gVSS·d，污泥體積指數(shù)(SVI)為12.5mL/gSS，并具備相當?shù)臋C械強度，測試得出的顆粒污泥破損速率系數(shù)為0.152d-1。顆粒污泥生長成熟后，顆粒大小處于動態(tài)平衡狀態(tài)，中值粒徑2.51mm；厭氧反應室平均MLVSS濃度為15.2g/L，污泥增殖速率緩慢，最大比增殖速率為0.018d-1，實驗過程中未進行污泥排放。 I

4、CMBR反應器采用連續(xù)進水間歇出水的方式運行。膜出水通量的變化可明顯的分為快速下降和穩(wěn)定運行兩個階段，曝氣和間歇出水等因素能有效抑制膜污染，膜通量最終穩(wěn)定在10L/m2·h。當膜通量穩(wěn)定后，曝氣量的改變以及污泥濃度增加均未對其產生明顯影響。 從ICMBR反應器的整個運行結果來看，該工藝對有機物和氮有較高的去除率；系統(tǒng)運行管理簡單，抗沖擊負荷能力強，具備良好的設備化開發(fā)前景。然而，ICMBR中曝氣量和產氣量與內循環(huán)流量的關系、沼