膜生物反应器在高浓度有机废水处理中的应用

膜生物反应器在高浓度有机废水处理中的应用-姬广磊，瞽膜生物反应器在高浓度有机废水处理中的应用姬广磊‘，奚旦立，季萍(1．东华大学环境科学与工程学院，上海200051；2．上海工程与技水大学化学工程学院，上海200065)摘要：舟绍了膜生物反应器(MBR)在高浓度有机废水中的应用实验结果表明．系统对COD、氯氮的击除率较高，但出承浓度仍然较高．出水几乎监测不到ss另外．膜的通量下降很快，维持在鞍低的水平关键词：膜生物反应器；高浓度有机废水；膜的通量中田分粪号：X7031文献标识码：A文章编号：1003-6504[2002}02—003502膜生物反应器(MBR)是结合了膜分离技术和传统活性污泥法的一种高效污水处理技术。由于膜的过滤作用，生物完全被截留在生物反应器中．实现了水力停留时间和污泥龄的彻底分离，使生物反应器内保持较高的MLSS，硝化能力强，污染物去除率高，出水悬浮物和浊度接近于零．出水细菌和病毒大部分被去除，出水水质好。反应器在低F／M条件下运行，剩余污泥量少，无污泥膨胀。另外由于膜分离技术代替了传统的二沉池，故具有设备紧凑，占地面积少的优点。膜生物反应器在国外已进入实际应用tI-3]。本文将研究浸没式中空纤维膜过滤装置对高浓度有机废水的处理效果及膜通量的变化情况。试验用水来自上海某有机研究所排放的废水，其有机物浓度高，成分复杂．为强酸性废水，COD、氨氮浓度很高。I实验装置与实验方法I，I实验装置实验采用课题组研制开发的中空纤维膜。膜材料为聚丙烯，膜过滤面积为0．24Tn2，生物反应器利用空气压缩机底部曝气，同时也用于膜的反冲洗。工艺采用负压抽吸出水。实验装置流程如图I。蠢气反应器真空泵圈I膜生物反应器装置流程酗I2实验方法将中空纤维膜组件放于反应器中，试验进水经过Ca(OH)2中和沉淀后进入反应器，试验连续运行，每作者商舟；姬广磊(1979一)．男，硕士生、从事水愕染控制方向研究。24h取样分析。膜定期取出清洗，清洗方法为先用清水小心洗去膜表面的附着物，然后置于清水槽中用压缩空气反冲洗。1．3分析剖试主要的监测项目为COD、氨氟、ss等。监测方法均为国家颁布的标准方法。2实验结果与分析21．寰统对C0D的击除由图2和图3可以看出，由于进水水质的变化引起进水COD大幅度提高，上清液的COD升高，但膜出水COD的去除率仍保持在9o％以上，具有良好的稳定性。膜组件的存在能够截留水中大分子物质，使其在生物反应器内有足够的停留时间。但同时也可看出，出水的COD仍然较高，主要原因可能是有机废水中含有大量溶解性小分子物质，这一部分纤维膜无法截留造成了出水COD仍然偏高。膜组件对于上清液COD的去除率在37％-49．5％之间也说明了这一点。3500毫25D0曼藿mo鲁50O0时1日j(图2COD去除情况2．2系统对氨氮的击除由图4和图5可以看出，该系统的氨氮出水效果较好，由于污泥驯化的时间较长，去除率开始时就达到了88％，纤维膜的存在能够使反应器内硝化细菌累计增长，氨氮浓度大幅度提高后，出水氨氮浓度有所提高，但稳定后的去除率仍很高。同时可以看到，氨氮的去除主要来自生化反应，上清液与出水的氨氮浓度相·35·维普资讯http://www.cqvip.comj|：砬错亨与般求第25卷第2期2002年3月●差很小可说明这一点。后来的去除率有所下降可能是DO较低，硝化作用受到一定抑制造成的。有文献『】显示．DO在lmg／L以下，硝化反应将受到抑制，固此应保持DO在In~／L上，促进硝化反应的进行。[：=：=：==：=：=：=：===：801，’善60}／^＼／一＼～一、—．gr一+一COD,~去艨率f％)02【l卜+生化扯理c0D岳除率(％)卜一纤锥瞳对上诗藏coD击豫翠I％)0510对垌(d)3c[)D去除率丹析将船，i颦——’——_．—．_+·／．一．、．，．_√——出术氟氮浓度(m——●一进术氟氢浓度(mg／L)——-一上清渲氨氟浓度(mgIL)时间(d1图4氨氯去除情况00i-H峙寺}B0—i⋯lo0☆一氟氰总击障率(蜘1+生化址理氨氮击赊翠{％)0}+纤维骥对上清渡氪螽f击除草f％)2or。L—时间{d)l5氲氯士际率分析23豪兢对SS的击除由于膜的截留作用．出水中几乎监测不出ss。3膜通量的变化自图6可看出，膜通量很快下降到初通量的3O％．清洗时发现，由于纤维唉装填较为紧密．膜的缝隙中甜着丁很多污泥与微生物．这是造成膜污染的主要原固。第一次清洗后膜的通量恢复到原来的42．2％。第二次清洗膜通量恢复已经很小．在后来的清洗已经基本无法恢复通量．膜的通量维持到一个恒定的较低水平因此，曦组件要选择合适的膜装填密度，物理清洗还应结合化学清洗以使其保持长时间的较高通量。30看25宝。】5螭10窖莲0．5+曦的遢量(L，h·m)＼lll．．．、