污水处理中膜生物反应器的脱氮途径_李耀中

第一作者:李耀中,男,1969年生,博士研究生,主要研究方向为水污染控制技术。　　＊陕西省科技发展计划资助项目(2001K06-G17)。污水处理中膜生物反应器的脱氮途径＊李耀中贺延龄刘永红杨树成(西安交通大学环境科学与工程系,陕西　西安710049)　　摘要就膜生物反应器污水处理中的硝化与反硝化特性进行了总结。分析和评述了各种膜生物反应器脱氮工艺的原理、特点、实现条件和应用现状;重点推介了一些新型脱氮途径在膜生物反应器中的应用。　　关键词膜生物反应器脱氮硝化反硝化　　随着膜生物反应器(MBR)污水处理技术的日趋成熟,有关其脱氮功效的研究也有了长足的发展。与传统污水处理工艺相比,由于膜分离单元的引入,使MBR在脱氮性能上得到了一定程度的强化。本文就当今国内外MBR污水处理中采用的各类脱氮工艺及其特性进行了总结和分析。1　MBR的硝化与反硝化特性1.1　硝化特性　　MBR对于硝化过程具有明显的强化作用,主要体现在以下两个方面:　　(1)世代周期较长的硝化细菌能够在MBR中得到富集,使硝化进程比较完全。由于硝化细菌是自养细菌,生长繁殖的世代周期长,为了使硝化菌能在连续流的活性污泥系统中生存下来,要求系统的污泥龄大于硝化菌的泥龄,否则硝化菌会因为其流失率大于繁殖率而从系统中被淘汰。因此,良好的硝化系统应具有泥龄长及负荷较低的特点。而在传统污水处理系统中往往难以满足这一条件,系统的硝化细菌含量一般较低;由于硝化细菌含量与硝化速度成正比关系,导致系统硝化效果不佳。研究和实践表明[1～3],能够完全截留微生物的MBR可以防止硝化菌的流失,使其得到富集生长,是一种比较理想的硝化反应器。大多数情况下,在MBR中可以达到充分的硝化[4～6]。如Shim等[4]采用一体式浸没MBR,按连续曝气方式运行时,整个阶段的硝化率超过95%,出水中的氮几乎全部为NO-3-N。另一方面,高的硝化细菌含量也为高容积负荷条件下的运行提供了条件,使得MBR能够处理高浓度含氮废水。李红岩等[7]在利用一体式MBR处理高浓度氨氮废水硝化特性研究时,在原水氨氮浓度为2000mg/L、进水氨氮的容积负荷为2.0kg/(m3·d)时,达到了99%以上氨氮的去除率,并且系统运行效果一直比较稳定,该负荷已经远高于常规悬浮式硝化反应体系的最高负荷。　　(2)在大多数MBR中,为防止膜的污染,反应器内的剪切力较大,导致