缺氧-好氧膜生物反应器处理高浓度氨氮废水

第28卷第4期2008年8月膜科学与技术MEM暇RANESCIENCEANDTECHNOLJmY。Vd．28No．4Aug．2008文章编号：1007—8924{2008)04—0040—04缺氧一好氧膜生物反应器处理高浓度氨氮废水高宇学1，文一波2(1．兰州交通大学环境与市政工程学院，兰州730070；2．桑德集团，北京101102)摘要：采用前置缺氧／好氧膜生物反应器处理高浓度氨氮废水，对反应器的硝化和反硝化性能以及污泥特性进行了研究．研究结果表明：适宜的pH、∞、T下，在容积负荷1．5kgNH4+一N／(m3·d)以下时，出水平均NH4+一N值在1mg／L左右，硝化率保持在99％以上；在容积负荷为1．0kgNH4+一N／(m3·d)，C／N为3．2，回流比为3时，硝化率为99％，总氮去除率达到83．34％．缺氧池与好氧池的污泥浓度后期分别稳定在6．5～7．0g／L和9．5～10．0g／L，两池污泥VSS偎长期稳定在89％左右，说明污泥没有无机成分的积累．关键词：AO膜生物反应器；高氨氮；硝化；反硝化中图分类号：X703文献标识码：A处理高浓度氨氮废水的最大问题是如何在反应器中富集、维持足够数量的硝化细菌⋯1．由于硝化菌是自养菌，世代周期较长，生长速度慢，对生长环境敏感，所以不容易在反应器内富集．膜生物反应器可以分别控制水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)，这样就使得在较短的水力停留时间的条件下，可以保持相对较长的污泥停留时间，有利于增殖缓慢的硝化细菌的生长和繁殖，使硝化细菌的生物量得到显著提高川2；同时MBR采用高效分离的膜工艺，可以有效解决硝酸菌和亚硝酸菌等自养菌的流失问题L3J3，是一种较为理想的硝化反应器．本文以人工配制的高氨氮废水为处理对象，采用缺氧一好氧膜生物反应器工艺，对高氨氮废水的生物脱氮进行了系统的研究，为建立高效稳定脱氮系统提供依据，为工程设计和实践提供参考．1实验装置与方法1．1实验装置实验装置如图1所示．缺氧反应器总容积为60L，有效容积为51L；好氧反应器总容积为150L，有效容积为120L．膜组件采用聚偏氟乙烯(PⅧF)中空纤维微滤膜，膜1．进水箱；2．进水泵；3．液体流量计；4．缺氧反应器；5．搅拌器；6．好氧反应器；7．微孔曝气管；8．膜组件；9．pH调节仪；10．碱液池；11．真空表；12．回流泵；13．气体流量计；14．曝气泵；15．；液位控制仪；16．时间继电器；17．真空泵图1实验装置图Fig．1Schematicdiagramofexperimentalequipment孔径O．2tan，有效膜面积1m2．1．2运行方式实验采用连续进水间歇出水的方式运行．原水由蠕动泵输送到缺氧反应器，混合液通过隔板上的穿孔进入好氧反应器，在此实现硝化作用，完成NH4+一N向N02一一N及N0§一一N的转化；同时好氧反应器的混合液通过回流泵回流到缺氧反应收稿日期：2007一02—07；修改稿收到日期：2007—03—01作者简介：高宇学(1977一)，男，黑龙江省齐齐哈尔市人，硕士生。从事水污染控制工程．(gaoyuxue3@sina．∞m)万方数据第4期高宇学等：缺氧一好氧膜生物反应器处理高浓度氨氮废水·4l·器。进行反硝化反应，实现氮素的去除．好氧反应器的液位由自动液位控制器与出水泵的联动来调节．由于硝化菌对pH值的要求较高，采用了pH调节仪对曝气池进行pH值调节．好氧池由曝气泵通过微孔曝气管进行曝气，一方面为微生物供气，另一方面在膜丝附近形成扰动流，空气可使膜丝摆动，防止污泥在膜丝上的堆积，减轻膜污染．出水采用真空抽吸泵抽吸出水，为减缓膜污染，抽吸泵通过时间继电器控制采用间歇运行方式，按10min抽吸，5min停止的周期运行【4|．主要运行参数：／90为2．0～3．0m49／L，T为23～30℃，好氧池pH为7～8．5，缺氧池pH为7．5～8．5，回流比200％．1．3接种污泥与含氨废水接种污泥为山西某焦化厂污水处理厂曝气池污泥．含氨废水采用人工合成模拟废水，废水组成见表1．其中，NH4Cl的投加量由每日进水控制的氨氮浓度来确定，甲醇的投加量根据总氮的去除率>60％所需用量来确定．表1人工配水的水质情况Table1Waterqualityofsyntheticwastewater项目浓度／(mg·L一1)NH4CI130～1600CHaOH300～2500Na2C03所需用量NaOH所需用量K2I--IP04‘3I-12022--37微量元素’0．08H儿／L*微量元素组成／(g·L-1)：MgS04·7I't2061．6；CaCl2·2I-12044．12；眦13。6I-12028．96；CuS04‘5H200．936；ZNS04·7I-1201．06；MnS04·H200．64．