IMBR法處理生活污水的試驗研究

003年1月沈陽(yáng)建筑工程學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版2003第卷第1期Journal of Shenyang Arch. and Civ. Eng. Univ.( Natural Science)Vol. 19. No. I文章編號:1671-2021(2003)01-0050-0IMBR法處理生活污水的試驗研究汪力,王長(cháng)生2,傅全祥,李軍,趙玉華1.沈陽(yáng)建筑τ程學(xué)院市政與環(huán)境工程系,遼寧沈陽(yáng)110015;:2撫順市堿建局,遼寧撫順113006摘要:介紹了采用一體式國產(chǎn)中空纖維聚偏氟乙烯膜生物反應器(IMBR)處理生活污水的試驗研究方法,研究了(xD的去除效果及其影響因素試驗結果表明:在冬季低溫及沖擊負荷殺件下,反應器對COD仍然具有很好的去除效果,去除率75%-90%.污泥質(zhì)址濃度(MSs是系統運行效果的主要影響因素,為保證系統穩定的運行,污泥質(zhì)量濃度(MSs應不低于4000mg/L,但是,污泥質(zhì)量濃度太高(>13000mg/L),可能會(huì )產(chǎn)生有機物及傲生物代謝產(chǎn)物(SMmP)的積累,從而影響反應器上清液水質(zhì)關(guān)鍵詞:一體式膜生物反應器(IMBR);低溫污水;沖擊負荷;COD中囝分類(lèi)號:X703文獻標識碼:A膜生物反應器是由污水生物處理技術(shù)與膜試驗反應器裝置如圖1所示試驗共進(jìn)行了160分離技術(shù)結合而成的新型污水處理工藝它采用余天膜分離取代傳統的重力沉降過(guò)程,實(shí)現了高效的固液分離效果,不論固體顆粒的沉降性能如何,均水區壓扔可完成固液分離過(guò)程,并且可以避免因生物體流失而造成的系統失效由于膜將絕大部分生物截留在反應器內,因此反應器內可維持較高的污泥質(zhì)量濃度,有利于世代時(shí)間較長(cháng)的微生物如硝化細菌的截留和生長(cháng),膜生物反應器作為一種新型高效污水處理技術(shù)在國際上受到了廣泛關(guān)注-3,特別是體式膜生物反應器,具有出水水質(zhì)好,容積負荷高,占地面積小,剩余污泥產(chǎn)量低操作管理方便等優(yōu)點(diǎn)1試驗裝置與試驗方法圖1一體式膜生物反應器試驗裝置與T藝流程圖12試驗用水與水質(zhì)分析方法1.試驗裝置本試驗用水取自沈陽(yáng)市排水處五愛(ài)排水泵體式膜生物反應器用有機玻璃制成,直徑站所取水樣具有代表性,屬于典型的城市綜合生16cm,柱高200cm,正常液面高120cm,有效容積活污水原水水質(zhì)參數見(jiàn)表1水質(zhì)項目及分析方20L.膜組件為聚偏氮乙烯(PV)F)中空纖維膜,法見(jiàn)表2膜孔徑0.2pm,過(guò)濾面積1m2膜組件置于生物反表1原水水質(zhì)參數應器中,膜下用噪氣頭曝氣,通過(guò)氣體轉子流量計BOD oA NH3-H) SS監測嚎氣量.試驗過(guò)程中通過(guò)流量計調整出水流(t)f(mg1-)/mg1-)/(mgL-4)/(ag:L")量同時(shí),通過(guò)觀(guān)察壓差計的壓力變化來(lái)反應污染10.0-24.811-4852-26830-70200-8007-7,8情況本試驗采用兩套相同的裝置用來(lái)進(jìn)行平行收稿日期;2002-08-29金項目:遼寧省自然科學(xué)基金資助項目(962126);沈陽(yáng)市“十五”科技項目(1022051-3-01)作者筒介:汪力(1977-),男,碩士研究生第1期汗力等:MBR法處理生活污水的試驗研究表2水質(zhì)項日分析方法日方法儀器及裝置鉻酸鉀法HH5化學(xué)耗氧測定儀pH計pls29A型酸度計濁度WGZ1數字濁度607便攜式溶氧儀200MISS重景法1溫來(lái)新干燥箱1002試驗結果與討論運行時(shí)間/d2.1低溫啟動(dòng)階段COD去除效果分析接種污泥取自沈陽(yáng)北部污水處理廠(chǎng),用白制圖3穩定運行COD去除效果培養液及生活污水培養馴化,3周后裝入反應器不穩定及操作誤差引起出水水質(zhì)下降,其余階段運行圖2為1月14日開(kāi)始低溫啟動(dòng)到3月18的出水水質(zhì)均低于50mg/L日穩定運行階段(O去除效果,平均水溫11℃.2,3污泥質(zhì)量濃度(MLSS的影響啟動(dòng)階段,出水COD值較大,前26d平均值圖4為在水力停留時(shí)間等于1h的條件下,污544mng/1.這里因為低溫下微生物活性較差,啟泥質(zhì)量濃度對出水COD值的影響當污泥質(zhì)量濃動(dòng)時(shí)間短,微生物需要適應過(guò)程,另外,凝膠層的度大于40mgy時(shí),出水COD較穩定,上清液形成與穩定也需要時(shí)間凝膠層對有機物的截留COD值隨污泥質(zhì)量濃度增長(cháng)而減小但當污泥質(zhì)起到?jīng)Q定性的作用,因此出水COD值偏大.2量濃度達到13000mg/時(shí),上清液CD值突升,月20日至3月18日,平均水溫12.5℃,出水而出水COD則繼續降低,說(shuō)明有機物的積累,影OD平均值314mg/1,明顯好于啟動(dòng)階段,這微生物活性,最終導致上清液水質(zhì)變壞但相關(guān)說(shuō)明低溫下膜,生物反應器對cOD有很好的去除數據較少,還需要進(jìn)一步試驗驗證效果.該階段進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)較大,而且在運行的前15,由于未安裝平衡水箱,水量經(jīng)常變化,但出水OD值一直較穩定,表明系統有很強的抗沖擊負荷能力r250200污泥質(zhì)量濃度/(g·L)上清液圖4污泥質(zhì)量濃度的影響50污泥質(zhì)量濃度是影響COD去除效果的一個(gè)運行時(shí)間/d主要因素污泥質(zhì)量濃度對上清液COD值影響比較顯著(zhù),而對出水CO影響不大,原因是膜及凝圖2低溫啟動(dòng)階段COD去除效果膠層的截留作用,只能允許一定分子量的物質(zhì)通2.2穩定運行COD去除效果過(guò),從而有效保證了出水水質(zhì),這說(shuō)明體化膜生圖3為3月25日至6月22日穩定階段,系物反應器在條件變化時(shí),能夠獲得穩定的出水水統對COD的去除效果質(zhì),這正是該工藝的優(yōu)點(diǎn).但是,污泥質(zhì)量濃度太OD去除率始終高達75%~90%,出水低時(shí),污泥對溶解性有機物的吸附和降解能力減OD平均值38.1mg/I,符合國家建設部生活雜弱,上清液中的溶解性有機物濃度增加,易在膜表用水用水水質(zhì)標準8);試驗初始階段由于系統面沉積、吸附而導致膜阻力增加但是污泥質(zhì)量濃沈陽(yáng)建筑工程學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)第19卷度過(guò)高,易引起有機物及微生物代謝產(chǎn)物積累,可能影響微生物的活性,并導致膜嚴重污染.因此污參考文獻泥質(zhì)濃度是膜生物反應器穩定運行的重要參[1張穎,任南琪陳志清膜生物反應器在日本的應數,根據試驗結果,污泥質(zhì)量濃度不應低于用現狀[中國給水排水,2002,18(2):91-92[2]鄭祥,魏源送,樊耀波膜生物反應器在我國的研4000mg/L究進(jìn)展[J給水排水,2002,28(2):105-1103結論[3]鄴祥,樊耀波膜-生物反應器水處理中的研究及應用[].環(huán)境污染治理技術(shù)與設備,200,1(5):12(1)體式中空纖維膜生物反應器工藝用于處理生活污水,達到回用水水質(zhì)在技術(shù)上是可行[4]劉銳B生物反應器處理洗浴污水的中試研究冂1.中國給水排水,2001.17(1):5-8的試驗表明,無(wú)論進(jìn)水水質(zhì)如何變化,均能得到5]頗平.中空膜生物床處理生活污水中的中試研究?jì)?yōu)質(zhì)而穩定的膜過(guò)濾出水,COD<50mg/L,且無(wú)J」中國給水排水,2000,16(3):5-8.色無(wú)味、無(wú)SS,并未檢出大腸桿菌,完全符合國家[6] Tatsuki Ueda, Ken ji Hata, Yasuto Kikuoka atamu Seino. Effects of建設部頒布的《生活雜用水水質(zhì)標準)8submerged membrane bioreactor[ J ] Wat Res,(2)低溫下系統仍能獲得很好的COD去除效[7] Muller E B, Stouthamer A H. er al. Aerobic domestic(3)COn平均去除率達80%以上,主要是在aste water treatment in a pilot plant with completesludge retention by cross-flow filtration[J]. Wat Res,生物反應器中去除的,膜分離截留了部分COD1995,29(4):1179-1189對維持穩定的系統出水起決定性作用,膜生物反[8]C251-1989生活雜用水水質(zhì)標準(S應器對COD有很強的抗沖擊負荷能力[91 Yasutoshi Shimizu, Yu. ichi Okuno, Katsushi Uryu,et(4)污泥質(zhì)量濃度對COD去除效果影響較tration membrane used in membrane biore大隨著(zhù)污泥質(zhì)量濃度的增長(cháng),系統出水CO去除效果較好且穩定;對上淸液影響較明顯,隨著(zhù)污30(10):2385-2392泥質(zhì)量濃度的增加,上清液COD值明顯減小.為10李亞蜂馬輝,王曉華污泥好氧消化的動(dòng)力學(xué)關(guān)保證系統穩定運行,污泥質(zhì)量濃度應不低于系式相關(guān)問(wèn)題[J].沈陽(yáng)建筑工程學(xué)院學(xué)報,200218(2):132-1244000mgStudy of Domestic Wastewater Treatment withIntegrated Membrane-Bioreactor(IMBRwANG Li, wANG Chang sheng FU Jin-riang', LI Jun'(1. Municipal and Environmental Faculty Eng, Shenyang Arch and Civ. Eng Univ, Shenyang, 110015. China; 2. FushunUrban ConstnIction Bureau, Fushun, 113006, China)Abstract: Domestic wastewater treatment is studied by using integrated membrane-bioreactor( MBR ) made bylyvinylidence fluoride( PvdF) hollow fiber membrane. This paper mainly discusses the Cod removal and its influencing factors. The result showed that the MBR system has a good effect on CoD removing under the low temperature and fluctuatingload. The mixed liquor suspended solid (MISS) concentration is the mainly influential factor in this system. The MI SS conentration should keep a level upon 4 g/L to guarantee the steady run of the system. But the organism and the soluble microbialproducts( SMP)may accumulate if the MLSS concentration is too high(upon 13 g/L)Key Words: integrated membrane bioreactor(IMBR); low temperature wastewater; fluctuating load; COD