水解酸化／MBR／RO处理校园生活污水的试验研究

第２２卷第３期２０１５年６月东莞理工学院学报ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＤＯＮＧＧＵＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＶｏｌ．２２Ｎｏ．３Ｊｕｎ．２０１５收稿日期：２０１４－０３－０９作者简介：叶建明（１９８５—），男，广东东莞人，主要从事水处理研究。水解酸化／MBR／RO处理校园生活污水的试验研究叶建明（东莞市龙洋环保科技有限公司，广东东莞５２３０００）摘要：采用水解酸化、ＭＢＲ和ＲＯ的组合工艺处理东莞理工学院校园生活污水，通过中试试验，考察了组合工艺对污水的处理效果以及污水回用的可行性。实验结果表明该组合工艺可以有效去除生活污水中的污染物。ＭＢＲ在工艺参数ＭＬＳＳ８０００ｍｇ／Ｌ、ＨＲＴ为６ｈ、ＤＯ为１．０～３．０ｍｇ／Ｌ时，出水ＣＯＤ小于３５ｍｇ／Ｌ、ＮＨ＋４－Ｎ小于７ｍｇ／Ｌ、ＴＰ为０．５ｍｇ／Ｌ左右，水质达到《城市污水再生利用－城市杂用水水质》标准（ＧＢ／Ｔ１８９２０－２００２）。进一步经过ＲＯ处理后，出水ＣＯＤ低于１ｍｇ／Ｌ、电导率低于１０μｓ／ｃｍ，可以达到饮用水标准。关键词：水解酸化；膜生物反应器（ＭＢＲ）；反渗透（ＲＯ）；校园污水中图分类号：Ｘ７９９．３文献标识码：Ａ文章编号：１００９－０３１２（２０１５）０３－００７１－０５从高校扩招开始，我国进入了一个高校发展的高峰期，学校的生活用水量猛增，这些用水均在一次使用后排放掉，污水排放量较大，并且冲厕、绿化、浇洒路面、洗车等均使用自来水，造成了极大的水资源浪费。高校生活污水主要来自于学生宿舍，相对于一般的城市居民生活污水，其排放量大且污水水质较好，宜于回用，且排放点比较集中。如果将校园生活污水处理后，回用于卫生冲洗、校园绿化等，既减少了污水排放量，又节约了水资源；另外还可以树立学生的节水意识，推动城市中水回用事业的发展，产生较好的社会经济效益和环境效益［１－４］。为此，本文采用水解酸化＋ＭＢＲ＋ＲＯ组合工艺对东莞理工学院的校园生活污水进行处理，考察该污水处理装置在长期运行时的处理效果以及污水回用的可行性。1试验材料与方法1．1试验装置实验装置如图１所示。水解酸化池Ｌ×Ｂ×Ｈ＝６０ｃｍ×３０ｃｍ×１５０ｃｍ，有效容积２００Ｌ。ＭＢＲ池Ｌ×Ｂ×Ｈ＝７３ｃｍ×３４ｃｍ×１６１ｃｍ，有效容积为３００Ｌ；采用ＰＶＤＦ中空纤维膜，孔径０．１μｍ，有效膜面积６ｍ２；出水通过蠕动泵抽吸，出水流量设定为２．０ｍ３／ｄ；反应器内装有液位计，保证反应器内水位恒定；膜组件下方安置曝气头，通过风机曝气。ＲＯ膜为陶氏公司生产的ＢＷ３０。1．2校园生活污水污水来自于东莞理工学院第１提升泵站，水质如表１所示。表1研究用水水质指标ＰＨＴＰ／（ｍｇ・Ｌ－１）ＣＯＤ／（ｍｇ・Ｌ－１）ＮＨ＋４－Ｎ／（ｍｇ・Ｌ－１）Ｔ°．Ｄ．Ｓ／（μｓ・ｃｍ－１）数值６～８7２«．８～４«．６３００～６５０ù３０～４８˚４５０～６３０©注：Ｔ．Ｄ．Ｓ为电导率。1．3分析方法本研究采用的水质分析方法均依照国家环保局编写的《水和废水分析检测方法》进行，试验中主要的分析项目如下：ＣＯＤ：重铬酸钾法；ＮＨ＋４－Ｎ：纳氏试剂比色法；ＴＰ：钼酸铵分光光度法；ＭＬＳＳ：]７２东莞理工学院学报２０１５年图1污水处理装置流程图重量法。DO：膜电极法；pH值：玻璃电极法；T．Ｄ．Ｓ：电导仪法。1．4试验方法将从东莞市区污水处理厂取回的污泥进行培养后，分别加入到水解酸化池和膜生物反应池中，等污泥性状稳定后，开始试验。实验的运行条件为，系统中的ＤＯ值控制在１．０～３．０ｍｇ／Ｌ左右，ＨＲＴ为６小时，ＭＢＲ中ＭＬＳＳ为８０００ｍｇ／Ｌ左右。原水经潜水泵进入水解酸化池，进水为间歇进水，依靠反应器中的液位控制计维持反应器内液面恒定，经厌氧水解后再输送到膜生物反应池，在出水蠕动泵的抽吸作用下经中空纤维膜过滤出水。每日反冲洗泵开启工作半小时，清除吸附在膜表面的残留物质。ＭＢＲ进出水分别由液位仪和继电器控制间歇运行，试验期间不排泥。ＭＢＲ出水经高压泵送入ＲＯ内进一步过滤，监测出水水质变化。2试验结果与讨论2．1水解酸化池的处理效果水解酸化池的ＣＯＤ去除效果如图２所示。可以看出水解酸化池对ＣＯＤ的去除率并不高，而且波动较大，平均在３０％左右。但此阶段的主要目的是将污水不溶性的有机物水解成溶解性的有机物，将复杂的有机物发酵成简单的有机物，该过程虽然尚未将有机物转化为ＣＯ２、Ｈ２Ｏ等无机物，但提高了有机废水的可生化性［５］，为后续好氧生物处理创造了更好的条件。图2水解池对COD的去除效果2．2MBR的处理效果ＭＢＲ的ＣＯＤ去除效果如图３所示。经过生化降解和ＰＶＤＦ膜过滤后，ＣＯＤ平均浓度在３５ｍｇ／Ｌ左右。这说明活性污泥对ＣＯＤ的去除起到了主要作用，而膜对系统出水的稳定性起到了主要作用，弥补了生物反应器处理性能的不稳定。ＣＯＤ的去除率保持在７５％左右。ＭＢ