一体式膜生物反应器处理校园生活污水的实验研究

一体式膜生物反应器处理校园生活污水的实验研究刘爱萍1，21．中国矿业大学环境与测绘学院2．徐州建筑职业技术学院【摘要】研究和试验采用一体式膜生物反应器(MBR)处理校园生活污水。MBR对COD，TN的去除率分别达到80%，90%以上，出水无色无味，几乎无悬浮物，各项水质指标均优于《城市杂用水水质》(CGB/T18920一2002)标准。【关键词】一体式膜生物反应器校园生活污水实验研究试验装置采用一体式膜生物反应器，标准膜面积为0．2m2，内径:300～320μm，壁厚:40～50μm;孔隙率40～50%，透气率≧7．0×102(cm3/cm2·S·cmHg)。膜材质为聚丙烯，设计通量为0．8～1．2t/d，操作压力–0．01～0．03MPa。MBR有效容积为1m3，内部被隔板分成两个容积相等的部分，一侧装有中空纤维膜，膜下方用穿孔管鼓风曝气(膜生物反应器配置12个曝气头，好氧反应区配置有8个曝气头)，并且采用定时装置控制蠕动泵间歇抽吸出水，出水12分钟，停止抽吸3分钟，可防止膜孔堵塞，使长期的稳定运行成为可能。1．试验污水水质及检测方法。原水取自徐州建筑职业技术学院学生生活区的污水，污水水质见表1．1。试验所用的污泥取自徐州姚庄污水处理厂二沉池沉淀污泥。污泥的培养采用间歇方法进行培养。表1．1原水水质本试验对常规进水、上清液、出水水质进行了检测，SV、PH、污泥浓度、COD、总氮、总磷等均采用国家标准方法进行检测。COD的测量采用重铬酸钾法，所需要的仪器为回流装置、加热装置等，试剂是重铬酸钾标准溶液、试亚铁灵、硫酸亚铁铵标准溶液。总氮采用过硫酸钾氧化紫外分光光度法，需要的仪器有紫外分光光度计、压力蒸汽消毒器和25mL具塞玻璃磨口比色管，试剂有无氨水、20%氢氧化钠溶液、碱性过硫酸钾溶液、盐酸、硝酸钾标准溶液。总磷采用过硫酸钾消解法，必须的仪器有高压蒸汽消毒器、电炉、调压器、50mL具塞刻度管，试剂有5%过硫酸钾溶液。2．结果与讨论。活性污泥注入MBR后加水稀释，MLSS为2500mg/L。曝气12h后停止曝气，静沉3h，排除80%上清液，注入污水，进行微生物驯化。此过程每隔12h进行一次，持续30d。进水COD第一天测定为407mg/L，出水为9mg/L。由图1．1可知，随着时间的延长，上清液的浓度在逐渐降低，并且在经过半个月的驯化后上清液的COD浓度基本稳定在20mg/L左右，说明微生物已经适应了生活污水的水质，能够实现自身的新陈代谢。图1．1活性污泥驯化效果图3．COD的去除效果。在温度25℃至30℃下，MBR水力停留时间(HRT)为12h，保持MLSS在2000mg/L的条件下，活性污泥沉降比(SV)小于40%的条件下，反应器长期运行COD的去除效果如图1．2所示，COD的去除率在80%以上。膜生物反应器内高浓度的微生物和较长的污泥龄(SRT)，膜的高效截留作用对去除有机大分子，包括溶解性微生物代谢产物(SMP)有较大的作用，弥补了生物处理的不稳定性，保证了膜生物反应器工艺良好的出水水质。生物反应器和膜过滤后可以有效的去除。COD小于20mg/L。进水COD浓度的提高对出水COD的影响较小，膜生物反应器具有较强的抗冲击负荷性能。出水满足污水综合排放一级标准(GB8978－1996)。图1．2COD去除效果图图1．3总氮的去除效果图由图1．3可知，首先，膜生物反应器对总氮的去除率达到90%以上，出水的总氮效果较好，由于曝气管与反应器底部存在一段距离，使得反应器内存在一段厌氧环境，曝气由于不太均匀造成反应器中溶解氧分布不均，使系统中形成好氧区和厌氧区，从而使反应器中形成有利于硝化和反硝化的反应的区域，同时，由于膜生物反应器的污泥停留时间很长，污泥浓度高，形成较大的颗粒，在污泥内部形成缺氧层，提高了反硝化的能力。4．结语。MBR对COD，TN的去除率分别达到80%，90%以上，出水无色无味，几乎无悬浮物，各项水质指标均优于《城市杂用水水质》CGB/T18920一2002)标准。763百科论坛