膜生物反应器在污泥膨胀情况下的运行状况分析

第29卷2007年8月第4期23-27页世界科技研究与发展WORLDSCI2TECHR&DVol.29Aug.2007No.4pp.23-27www.globesci.com第23页3基金项目:天津市科技发展计划项目(013112511-1)。膜生物反应器(MBR)在污泥膨胀情况下的运行状况分析3邢国平1杨焕1赵荣1王彬2(1.天津大学环境科学与工程学院,天津300072;2.交通部天津水运工程科学研究院,天津300456)摘要:在膜生物反应器处理盥洗废水的工程实践中,由于进水中缺乏氮元素而常发生污泥的非丝状菌膨胀,对反应器的稳定运行产生了很大的影响。本文利用正交试验方法,针对污泥非丝状菌膨胀情况下膜生物反应器的运行状况进行了分析比较。关键词:膜生物反应器污泥非丝状菌膨胀操作条件StudyonOperationalAspectofMBRintheCaseofSludgeBulking3XINGGuoping1YANGHuan1ZHAORong1WANGBin1(1.SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering,TianjinUniversity,Tianjin300072;2.TianjinResearchInstituteforWaterTransportEngineering,Tianjin300456)Abstract:Inthisarticle,westudiedontheoperationalaspectsofMBRinthecaseofnon2filamentoussludgebulkingcondi2tion.Afteranalyzingtheinformationwhichwascollectedfromtheoperationcondition,wecameintoaconclusionthatthedeficiencyofnitrogeninrawwaterwasthemaincauseofactivatedsludgebulking.Andanorthogonalarraydesignwasa2doptedtoinvestigateeffectsofoperationalparametersincludingaerationintensity,membraneflux,suctiontimeandnon2suctiontimeinasubmergedmembranebioreactor.Keywords:membranebioreactor,non2filamentoussludgebulking,operationalparameters在膜生物反应器中,由于膜的高效截留作用使微生物全部留在反应器中,而不存在由于污泥膨胀导致的微生物大量流失的问题。因此,MBR工艺被普遍认为能很好的应对污泥膨胀。但在实际使用中,当原水中单独缺乏氮元素时,污泥常发生非丝状菌膨胀[1],对MBR工艺的运行产生很大的影响。本文在膜生物反应器中发生非丝状菌膨胀的情况下,用正交实验对膜通量、曝气强度、抽吸时间以及停抽时间等操作条件进行分析,考察不同情况下,不同因素对膜污染的影响。1试验装置及试验方法1.1试验装置试验装置的工艺流程如图1所示。图1试验装置示意图Fig.1Schematicdiagramoftheexperiment环境工程世界科技研究与发展2007年8月第24页www.globesci.com试验中采用的膜组件详细参数见表1。1.2试验方法试验的接种污泥取自天津大学中水处理站,接种污泥浓度约为5000mg/L左右。驯化阶段,采用恒流出水,出水量为10L/h,抽吸时间为12∶3,气水比40∶1。待驯化结束后,分别按照正交表的条件运行。正交实验条件见表2。表1膜组件参数Table1Specificationofthemembranecomponent孔径,μm0.1～0.2膜面积,m21.0内/外径,mm0.5/0.8纤维长度,mm400比通量,L/h·m2·m12组件尺寸(L×B),mm450×350表2正交实验条件Table2Orthogonalexperimentconditions序号膜通量(L/m2·h)曝气强度(m3/m2·h)空白抽吸时间(min)停抽时间(min)155182251021033515313445204156565213666101154761548386203102975315310710413211715110612720284131054104141010386151015215216102011332氮营养不充分条件下对膜过滤分离特性的影响2.1正交试验条件试验用水为配制的模拟盥洗废水,系统进水COD浓度平均值约为300mg/L,BOD∶N为