A／O—MBR处理城市污水中试研究

第35卷第1期1002009年1月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVo1．35No．1Jan．。2009A／O—MBR处理城市污水中试研究潘懿，吴志超，田陆梅，王志伟(同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海200092)摘要：将平板膜一生物反应器与A／O工艺相结合，在前期小试的基础上构建了A／O—MBR脱氮中试系统，考察系统稳定性和污水处理效果。结果表明，在MBR段污泥浓度l8～2lg·L、HRT4．4~4．8h、回流比300％的条件下，对COD、NH-N、TN的平均去除率较高，分别为95．9％、98．2％、76．1％；同时研究发现MBR段DO浓度对系统TN的去除率有较大的影响，在DO浓度为0．4-0．5rng·L时系统TN的平均去除率较DO浓度为1．2mg·L以上时提高了12％。关键词：A／O；膜．生物反应器；城市污水；脱氮中图分类号：X703．1文献标识码：A文章编号：1000．3700(2009)01．100—04近年来，膜一生物反应器(MBR)以其停留时间短、占地面积小和出水水质好等优势引起了广泛关注，并逐步用于处理城市污水和工业废水『1_2]。起初对膜．生物反应器的研究着重于污水中有机物的去除和控制膜污染等方面，而对氮磷等营养物质的去除关注较少。然而，随着脱氮除磷的日趋重要，已有多个研究人员将膜．生物反应器与常规的脱氮除磷工艺结合起来，研究不同的组合工艺及运行参数对氮磷等营养物质的去除效果。分析其研究结果，发现虽然国内外对此研究较多，但工艺普遍存在水力停留时间较长、污泥浓度不高、总氮去除效果不佳等缺点，因此不能体现组合工艺的优势。针对上述研究的不足，本文在前期小试研究的基础上【9]构建了A／O平板膜一生物反应器中试系统。并在发挥MBR已有优势的前提下，针对系统的污染物去除效果及脱氮能力展开了研究，以期在较短的HRT下实现MBR和传统脱氮工艺的优化组合，为以后的工程化研究和应用提供技术支持。1材料与方法1．I试验装置与运行条件中试系统由缺氧池(A段)与MBR池(O段)组成，工艺流程与传统A／O法相似，具体流程和运行参数分别如图1和表1所示。污水泵入反应池后，靠进水槽溢流和止回阀保持液位稳定，流量计控制回流比和出水水量，继电器控制抽停比。’图1试验装置图Fig．1Schematicdiagramoftheexperimentalequipment裹1试验装I和运行绷Table1Reactoroperationcond~ions1．2试验用水与接种污泥试验用水采用上海市某水质净化厂曝气沉砂池出水，试验期间由于该厂沉砂池改造，水质变化较大。收稿日期：2008—04—10作者简介：潘懿(1984．)，女，硕士研究生，研究方向为水污染控制工程；联系电话：021—65980400；E·mail：panyi1984@163．com。潘懿等，A／O-MBR处理城市污水中试研究lOl进水中各污染物浓度详见表2。接种污泥为该厂好氧曝气池活性污泥，O段接种污泥浓度为3．45g·L～，A段接种污泥浓度为2．92g·L～。在污泥浓度达到10g·L。时开始排泥，泥龄控制在40d。裹2进水水质hng·Table2Influentcharacteristics1_3分析项目及方法采用国家标准方法[1o1对污水COD、氨氮(NH一N)、总氮、污泥MLSS、MLVSS进行分析。2结果与讨论2．1中试系统运行情况2．1．1MBR跨．舭力变化从图2可以看出，虽然系统的启动压力相对偏高，(为11．3kPa)，但是在运行的前70d内压力一直在20kPa以下。运行过程除正常曝气保持对膜面水力冲刷外没有对膜进行物理或化学清洗。试验过程中，第20天和第58天由于进水故障，膜生物反应器被抽干，故障后采取停止抽吸、空曝气的方法来控制膜表面的泥饼污染。圈2MBR碍顾压力变化Fig．2VariationsoftheTMP2．1．2系统内污泥的变化O池、A池内MLSS、MLVSS及MLSS／MLVSS的变化如图3所示。运行第36天到47天，平均进水COD为1000mg·L～，系统COD容积负荷高达5kg~m。·d一。在此期间内，系统0段平均污泥浓度21．8g·L。。，A段平均污泥浓度l7g·，此后进水负荷减小，O段污泥浓度稳定在l8g·L，左右，A段污泥浓度稳定在l5g·L。左右。从以上数据可以看出，系统污泥浓度远远高于传统的A／O工艺(3～4g·L‘-)而不会引发污泥膨胀，VSS／SS比值也在0．6～0．7之间，维持了较好的污泥活性。在进水COD容积负荷很高的情况下，仍能维持较低的COD污泥负荷，保持了较好的出水效果。并且从图1得知，在此期问跨膜压力保持在20kPa以下，说明系统的高污泥浓度没有加剧膜污染。运行第75天