低DO含量MBR工艺的脱氮及运行特性研究_曹占平

近来研究表明，在低溶解氧（DO）含量条件下运行的一些反应器中，微生物有超出以往认识的活动特点，产生了很多令人关注的新现象，如污泥颗粒化、短程硝化、同时硝化反硝化及自养细菌反硝化等[1-7]。在低DO污水处理系统中TN损失的现象引起了人们的普遍关注[8]。在DO的质量浓度为0.5mg·L-1时，好氧细菌的呼吸速率并不因缺氧而受到影响，硝化细菌中的亚硝酸化细菌不仅不受抑制，而且在数量上还有明显增加[9]；朱晓君等在实际污水处理中发现DO的质量浓度长期控制在0.5～1.0mg·L-1，COD和氨氮的氧化并没有受到明显影响[10]。许多研究表明，在较低DO含量下，活性污泥反应器中可能发生短程硝化反硝化或同步硝化反硝化现象，由此可以实现TN的有效去除[11-12]。这些现象的发现为活性污泥法脱氮开拓了新的思路，同时也揭示了低DO含量条件所具有的研究价值。彭永臻等提出了低DO含量下丝状菌污泥微膨胀节能方法，即在低DO含量条件下运行，发生丝状菌污泥膨胀，利用丝状菌在低DO含量条件下降解有机物的能力有效去除水中污染物，并达到节能的目的。反应器中的低DO含量条件会促进丝状菌生长，破坏污泥絮体的沉降性能，但目前关于低DO含量对MBR中污染物去除效果的影响及丝状菌膨胀对膜污染的影响少见报道。本试验以城市污水为处理对象，在不同的DO含量条件下，观察在MBR反应器中COD的降解、氨氮和TN的去除情况，并研究低DO含量条件下反应器中微生物性状和膜过滤压差的变化。1装置与方法1.1试验装置试验装置为浸没式MBR，工艺流程见图1。试验采用连续流运行方式，MBR工艺曝气池有效容积为100L，膜组件采用中空纤维膜，膜材质为聚低DO含量MBR工艺的脱氮及运行特性研究曹占平1，张景丽2（1.天津工业大学中空纤维膜材料与膜过程教育部重点实验室，天津300160；2.天津城市建设学院环境与市政工程系，天津300384）摘要：采用浸没式MBR工艺，以城市污水为研究对象，研究了在低DO含量条件下对污染物的去除效果。结果表明，在DO的质量浓度分别为0.8～1.2、0.2～0.5、0.5～0.8mg·L-13个工况条件下，系统对COD的去除效果没有明显差异，但DO对氨氮和TN的去除率有显著的影响。DO的质量浓度在0.8～1.2mg·L-1时，氨氮去除率能达到90%以上，TN去除率约为70%；DO的质量浓度降低到0.