好氧颗粒污泥提高MBR性能的实验研究_孙颖

环境工程2011年第29卷增刊好氧颗粒污泥提高MBR性能的实验研究孙颖张金昌张晶魏俊峰徐继润(大连大学环境与化学工程学院,辽宁大连116622)摘要:在MBR反应器中分别采用活性污泥和颗粒污泥,通过比较两种不同形态的污泥在相同运行条件下膜通量的变化趋势及膜污染的变化情况,研究可提高MBR性能的措施。研究结果表明:在相同的实验条件下,颗粒化污泥MBR系统内的膜通量明显高于活性污泥系统的膜通量,同活性污泥MBR系统相比,颗粒化污泥MBR系统将显著降低操作过程的能耗。同时由于颗粒化污泥MBR系统显著地降低了膜污染的可能性,因而可使MBR系统在不用清洗的条件下长时间稳定地运行。关键词:颗粒污泥;膜污染;MBR;废水处理;SBRRESEARCHONIMPROVINGMBRPERFORMANCEBYUSINGAEROBICGRANULARSLUDGESSunYingZhangJinchangZhangJingWeiJunfengXuJirun(SchoolofEnvironmentalandChemicalEngineering,DalianUniversity,Dalian116622,China)Abstract:MBRperformancehasbeeninvestigatedwithactivatedandgranularsludges,respectively.ThroughcomparingthefluxvariationaswellasmembranefoulingstatusinbothMBRsystems,themethodofimpro-vingMBRperformancehasbeenstudied.ExperimentalresultsindicatethatthepermeatefluxofMBRwithgranularsludgesismuchhigherthanthatofthesystemwithconventionalactivatedsludgesundersameopera-tionalconditions.MBRsystembyusinggranularsludgeswillgreatlyreducetheenergyconsumptionascom-paredwithactivatedsludgessystem.Furthermore,asgranularsludgesMBRobviouslydecreasesthepossibili-tyofmembranefouling,itcansteadilyrunforalongtimewithoutcleaningascomparedwithconventionalacti-vatedsludgesMBR.Keywords:granulesludge;membranefouling;MBR;wastewatertreatment;SBR0引言同传统的化学、物理及生物法相比,膜生物反应器(MBR)具有结构紧凑、出水质量高且稳定等突出优点,因此MBR在废水处理和中水回用领域越来越得到高度的重视[1-2]。众所周知对于使用膜的生产过程,随着运行时间的增加,膜污染将导致膜的分离性能和通量逐渐下降,MBR反应器也存在膜污染的可能性,因此一定程度上限制了MBR在废水处理和水资源回用领域的广泛应用[3-4]。研究表明活性污泥在膜表面的沉积所形成的膜污染是MBR性能下降的主要原因,强化预处理、膜改性及新型膜材料的使用等多种方法,都不能明显降低MBR的膜污染。同传统的活性污泥相比,颗粒化污泥具有沉降性能好、生物结构稳定以及高的降解有毒物质的生物活性等特点[5-8]。颗粒污泥的最大优点是产生的总悬浮固体物(TSS)的量显著降低,如传统的活性污泥废水处理体系,每千克COD所产生的TSS为0.4～0.6kg,而颗粒化活性污泥处理体系每千克CODTSS的产生量仅约为0.15kg,因而颗粒化活性污泥结合膜生物反应器将极大地降低占地面积,这对于合理使用土地资源[9-10]、尤其是可供使用的土地资源受限制的城市具有广阔的应用前景[11-12]。颗粒化活性污泥对废水中的有机物不但有好的分解性能,同时对废水中的氮和磷化合物也具有高的脱除活性[13]。本文主要研究了在MBR内分别采用活性污泥和颗粒污泥对膜通量的影响及膜污染的变化情况。1实验部分1.1颗粒活性污泥培养实验采用实验室合成水对从工厂取得的活性污泥进行驯化,合成水采用CH3COONa、NH4Cl、MgSO4·7H2O、KH2PO4、K2HPO4、FeSO4·7H2O及CaCl2·2H2O配制,配制的合成水的ρ(TOC)浓度为420mg/206DOI:10.13205/j.hjgc.2011.s1.092环境工程2011年第29卷增