生物膜MBR反應器處理市政污水的試驗研究論文

　　摘 要：采用生物膜MBR反應器處理市政污水的試驗研究，依托遼陽(yáng)污水處理廠(chǎng)進(jìn)行市政污水的實(shí)驗，針對生活污水，探索此運行方式的可行性，并考察不同污泥濃度條件下膜通量的維持情況。試驗結果表明：整個(gè)系統出水穩定，水質(zhì)良好,符合《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》GB 18918-2002中一級標準的A標準且具有較強的抗沖擊負荷能力。

　　關(guān)鍵詞：提標改造；生物膜MBR反應器；市政污水；

　　前言

　　遼陽(yáng)市中心區污水處理廠(chǎng)2004年10月正式運行。污水處理廠(chǎng)設計規模為20萬(wàn)m3/d，采用前置厭氧段的普通曝氣活性污泥法，出水執行《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）二級排放標準。污水經(jīng)過(guò)二級處理后通過(guò)南排明渠排入下游的柳壕河。遼陽(yáng)市決定對污水處理廠(chǎng)進(jìn)行升級改造，以減少城市污水排放對南排明渠、柳壕河及太子河造成的污染,提出要求于2009年7月1日起，省內所有市級污水處理廠(chǎng)均執行《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》GB 18918-2002中一級標準的A標準。

　　本項目試驗采用膜生物反應器（MBR）技術(shù)，依托遼陽(yáng)市中心污水處理廠(chǎng)進(jìn)行，通過(guò)本工程的實(shí)施和研究，較系統地總結并提出膜生物反應器處理技術(shù)處理遼陽(yáng)城市污水的應用，滿(mǎn)足不斷提高的水質(zhì)排放標準，為遼陽(yáng)市中心廠(chǎng)污水處理乃至全國市政污水處理廠(chǎng)的升級改造和新建提供技術(shù)支持，從而為污水處理和生態(tài)環(huán)境的改善帶來(lái)良好的社會(huì )和經(jīng)濟效益。

　　1 工藝進(jìn)水水質(zhì)及流程

　　1.1 水質(zhì)

　　試驗進(jìn)水水質(zhì)以遼陽(yáng)污水廠(chǎng)近年來(lái)進(jìn)水水質(zhì)平均值,并參考相關(guān)規范要求確定。

　　進(jìn)水水質(zhì)

　　1.2 工藝流程

　　根據遼陽(yáng)污水廠(chǎng)現有工藝流程，試驗選用A2/O與MBR結合的工藝，工藝流程如下：

　　預處理后市政廢水→厭氧區 → 缺氧區 → 好氧區 → 膜區 → 產(chǎn)水箱

　　1.3 工藝參數

　　1.3.1 A2/O系統設計參數

　　試驗裝置由多相組合膜生物反應器和移動(dòng)式中央控制室組成，兩個(gè)外形尺寸為6m*1.1m*2m（長(cháng)×寬×高）的反應器，其內部分格，厭氧段尺寸為3.5m*1.1m*2m（長(cháng)×寬×高），好氧一段尺寸為6m*1.1m*2m（長(cháng)×寬×高），中間沉淀段尺寸為2m*1.1m*2m（長(cháng)×寬×高）；好氧二段及膜分離段尺寸為6m*1.1m*2m（長(cháng)×寬×高）。

　　其中：厭氧段容積：7.7m3；中沉池容積：4.4m3；好氧區容積：25m3；膜區容積：1.5m3。

　　1.3.2 MBR系統運行參數

　　膜材質(zhì)：PVDF

　　膜孔徑：0.1μm

　　通量：8-14 L/m2h

　　產(chǎn)水時(shí)間：8min

　　停止時(shí)間：1min

　　上層膜架、下層膜架各設一根均勻曝氣管；下層膜架多設一根震蕩吹掃曝氣管。污泥回流比：1~3倍回流至曝氣池

　　2 影響系統運行的指標分析

　　選取污水處理廠(chǎng)運行開(kāi)始后半年為一個(gè)周期的運行數據進(jìn)行分析,影響該系統正常運行的兩個(gè)重要指標分別是污泥濃度(MLSS)與跨膜壓差(TMP)。

　　2.1 MLSS的變化

　　好氧池與MBR池中MLSS的變化。我們可以看出,好氧池與膜池污泥濃度同步變化但始終低于膜池,在為期半年的運行周期中,污泥濃度的變化可分為四個(gè)階段。第一階段,勻速增長(cháng)期,為了保證膜池中有較高的污泥濃度,通過(guò)控制排泥量使污泥濃度穩步增加,經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的穩定運行后,MLSS達到10 000 mg/L左右;第二階段穩定期,當膜池的污泥濃度達到要求數值時(shí),即進(jìn)入相對穩定的一段時(shí)期;第三階段,快速增長(cháng)期,減小排泥量,使污泥濃度快速增長(cháng)達到較高數值;第四階段,衰退期,降低污泥濃度至一定數值。

　　2.2 TMP的變化

　　TMP是隨著(zhù)時(shí)間的變化情況。運行初期,TMP在最初的1個(gè)多月增加較快,隨著(zhù)通量的不斷提高,TMP因為膜的截留吸附作用也快速上升;此后,TMP穩定在40~50 kPa,這一階段,通量會(huì )明顯降低,原因是膜的綜合污染,膜的堵塞是造成通量降低的主要因素。

　　3 組合工藝對污染物的去除效果分析

　　3.1COD的去除情況

　　裝置COD去除曲線(xiàn)如下圖（mg/L）：

　　由數據表及曲線(xiàn)圖可以看出，試驗期間，進(jìn)水的COD在250～500mg/L之間，350mg/L左右居多，出水COD在40～50mg/L之間，40mg/L左右居多，COD的穩定去除率在87％左右。

　　3.2 膜性能考察

　　在試驗期間膜的通量非常穩定，未見(jiàn)過(guò)膜壓差上升，出水泵頻率始終維持在22Hz以下，肉眼觀(guān)測也未見(jiàn)膜表面有明顯的污染情況。

　　4 結論

　　1)試驗裝置的在試驗期間，系統運行平穩，出水水質(zhì)良好——優(yōu)于試驗預期的目標水質(zhì)；

　　2)試驗中水解酸化徹底、硝化、反硝化過(guò)程進(jìn)行完全，COD、氨氮、磷及色度等污染物的去除效果明顯，具有較高的去除率；

　　3)生化系統啟動(dòng)較快，生物種群豐富；

　　4)試驗所采用的工藝流程及運行參數非常適合遼陽(yáng)污水處理廠(chǎng)的污水處理。

　　參考文獻：

　　[1]楊琦,尚海濤,楊春,等.A/O—MBR工藝處理城市污水的研究中國給水排水,2006,22(7):101~104

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