两相厌氧膜生物系统处理有机废水的研究_管运涛

第19卷第6期1998年11月环境科学ENVIRONMENTALSCIENCEVol.19,No.6Nov.,1998两相厌氧膜生物系统处理有机废水的研究*管运涛蒋展鹏祝万鹏陈中颍(清华大学环境科学与工程系环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京100084E-mail:guanyt@263.net)摘要采用传统两相厌氧工艺与膜分离技术相结合的系统(MBS)处理有机废水的研究结果表明:系统COD去除率达到95%,SS去除率在92%以上,酸化率为60%—80%,气化率在80%—90%左右,产酸反应器出水酸化水平高,低分子有机酸含量高,使两相工艺分相较为完全.探讨了MBS系统的运行特点和引入膜的作用,分析表明:MBS系统从总体上优于两相厌氧生物系统(BS).关键词膜分离,两相厌氧生物系统,膜生物反应器,有机废水,废水处理.*中法国际合作项目管运涛:男,27岁,博士,讲师收稿日期:1998-02-27Two-phaseAnaerobicMembraneBiosystemforOrganicWastewaterTreatmentGuanYuntaoJiangZhanpengZhuWanpengChenZhongying(StateKeyLab.ofEnviron.SimulationandPollutionControl,Dept.ofEnviron.Sci.andEng.,TsinghuaUniv.,Beijing100084E-mail:guanyt@263.net)AbstractThestudyutilizestheprocesscombinedconventionaltwo-phaseanaerobicbiosystemwithmembraneseparation(MBS)totreatorganicwastewater.Inthesystem,CODremovalisabove95%,SSremovalisabove92%,acidificationrateis70%—80%,andgasidificationeffi-ciencyis80%—90%.ThearticleinquireintotheoperationfeaturesofMBSandtheeffectofmembraneintroduced,anddiscussesthequalityofbiologicalphaseinmethane-productionphaseofMBS.ItalsocomparestheoperationofMBSwithconventionaltwo-phaseanaerobicbiosys-tem(BS),andmakesaconclusionthatMBSissuperiortoBSinthewhole.Keywordsmembraneseparation,two-phaseanaerobicbiosystem,membranebioreactor,organ-icwastewater,wastewatertreatment.近年来,废水综合处理再利用系统已较多地在好氧生物处理法中得到研究和应用[1].已有的厌氧膜生物系统的研究中大都是把膜技术作为生物系统出水过滤的末端处理单元[2,3].本研究采用了两相厌氧工艺与膜分离技术相结合的系统,即产酸反应器+膜分离单元+产甲烷反应器的工艺技术路线,讨论了该工艺在废水处理、能源回收等方面的运行特点及与传统两相厌氧生物系统的比较.1试验材料与方法1.1试验流程两相厌氧膜生物系统(Two-phaseAnaer-obicMembraneBiosystem,MBS)试验工艺流程如图1所示.产酸反应器和产甲烷反应器置于35±0.5℃的恒温箱内,膜分离单元置于两相反应器之间,常温下运行.膜组件设进水槽.对比试验,即传统的两相厌氧生物系统(Two-phseAnaerobicBiosystem,BS)流程是在图1所示流程中去掉了膜组件所形成的工艺.产酸反应器体积3L,其中反应区1.65L,沉降区1.35L;产甲烷反应器为上流式厌氧污DOI:10.13227/j.hjkx.1998.06.015图1两相厌氧膜生物系统试验流程1.配水槽2.循环泵3.蠕动泵4.恒温装置5.产酸反应器6.中间稳定槽7.膜组件8.水位控制器9.产甲烷反应器10.碳酸钠11.水封12.湿式气体流量计13.出水泥床反应器,体积7L,其中反应区3.6L,沉降区3.4L;膜组件为外压式聚丙烯中空纤维膜,膜孔径0.1—0.4μm.1.2试验水质及接种污泥试验原水采用具有大分子成分的工业淀粉及葡萄糖配制,按比例投加N、P,并投加微量元素Ni、Co、Mo.试验进水水质范围:COD=1500—7000mg/L,SS=1000—4000mg/