间歇运行的MBR工艺处理农村生活污水的中试研究_郭浩

膜生物反应器（MBR）处理技术是一种将膜分离技术与生物处理技术相结合的新型高效水处理技术[1]。MBR中膜的作用是替代二沉池，与传统的生化水处理技术相比，膜能将生物体截留在生物反应器中，通过保持高的生物体浓度和截留高分子量的溶质，促使进水中有机物的生物降解，有效地去除污水中的部分COD、NH4+-N、TN，具有对污染物去除率高、出水水质好且稳定、剩余污泥少等优点[2]，我国对膜生物反应器污水处理工艺的研究起步较晚[3-4]。农村生活污水具有浓度低、变化系数大、各时段排放水质差别大等特点[5]，在处理此类污水时需在生物处理阶段前增设水质水量调节单元，并采用间歇运行的运行方式，本文讨论了在此种运行条件下，系统对污水中COD、NH4+-N和TN的去除效果，并观察了系统运行过程中膜通量变化和膜污染的情况。本研究借助北京市科技计划项目建设的科技示范工程－间歇运行的六渡河村MBR污水处理站对农村生活污水处理效果进行中试研究，通过测定进出水指标和观察系统运行期间膜通量和膜污染的变化，考察该套系统的处理效果。1试验部分1.1试验装置六渡河村MBR污水处理站为北京市科技计划项目支持建设的科技示范工程，处理量10t·d-1。污水站为地埋式，钢混结构，主体分为4部分：格栅池、预曝气调节池、膜池和设备间，格栅池有效容积0.375m3、预曝气调节有效容积8m3、膜池有效容积6m3。膜组件采用聚偏氟乙烯（PVDF）帘式超滤膜，总膜面积为100m2。根据污水站处理污水规模，现将其作为间歇运行的MBR工艺处理农村生活污水的中试系统，试验装置见图1。收稿日期：2011-02-11基金项目：北京市科技计划课题（Z09040603820902）作者简介：郭浩（1984－），男，硕士研究生，研究方向为水污染控制联系电话：13466703400；E-mail：guohao8432@126.com间歇运行的MBR工艺处理农村生活污水的中试研究郭浩1，马伟芳1，2，薛同来1，丁志伟1，汪辉3（1.北京市可持续发展促进会，北京100084；2.清华大学环境学院，北京100084；3.中国人民大学环境学院，北京100872）摘要：采用间歇运行的一体化膜生物反应器（MBR）处理农村生活污水，对此工艺的技术可行性进行分析。试验结果表明，出水COD平均值为46mg·L-1，平均去除率为68.3%，出水NH4+-N质量浓度平均值为3.23mg·L-1，平均去除率为65.3%，出水TN质量浓度平均值为7.12mg·L-1，平均去除率为65.8%，所测各指标均满足北京市水污染物排放标准（DB11/307－2005）中一级B的排放标准，中试系统未设置严格的厌氧区，反硝化效果不明显，出水TN以NH4+-N和NOX--N为主。试验对膜通量变化和膜污染情况进行了观察，结果表明经过反冲洗后的膜组件，膜通量可以维持在35L·m-2·h-1以上，跨膜压力可保证在0.02MPa以下。关键词：膜生物反应器；农村生活污水；中试；去除率中图分类号：TQ028.8；X799.3文献标识码：A文章编号：1000-3770(2011)10-0106-003图1试验装置Fig.1Experimentalsetup���������������������������������������第37卷第10期2011年10月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.37No.10Oct.,2011106DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2011.10.0281.2接种污泥及原水水质接种污泥取自北京市吴家村污水处理厂污水处理厂二沉池内，污水站进水水质参数为：COD为72～297mg·L-1，NH4+-N、TN、TP质量浓度分别为4.55～33.78、5.46～40.89、1.03～8.70mg·L-1，浊度为43～105NTU，pH为6.8～7.4。1.3分析项目及方法试验水质分析方法均采用国家标准方法[6]。TN：分光光度计法法；DO：便携式溶解氧仪法；NH4+-N：纳氏试剂光度法；NOX--N：酚二磺酸分光光度法；COD：快速密闭催化消解法。2结果与讨论2.1COD的去除效果在无排泥条件下，系统从开始稳定运行至试验结束共40d，反应器进水COD为72～297mg·L-1。试验中进水、上清液和出水COD的变化见图2。在进水COD变化较大的情况下，系统出水COD平均值为46mg·L-1，基本稳定在50mg·L-1以下，整个系统的COD平均去除率为68.3%，最高为83.6%，生物反应平均去除率为58.7%，膜对COD的平均去除率为9.6%，系统出水水质稳定，表现出较好的耐冲击负荷能力。系统出水达到了北京市水污染物排放标准（DB11/307－2005）中一级B的排放标准5