膜生物反应器在校园生活污水处理中的应用

第35卷第8期2009年8月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVO1．35N0．8Aug．，2009117膜生物反应器在校园生活污水处理中的应用王宗华，曹邦卿1，韩沛，刘玉，(1．南阳师范学院土木建筑工程学院，河南南阳473000；2．武汉理工人学，湖北武汉430070；3．南阳市环境工程设计研究院，河南南阳473000)摘要：采用膜生物反应器处理校园生活污水，对工程设计运行参数和污染物去除机理进行探索，并进行了技术经济分析。结果表明，出水COD、氨氮等指标均优于城市污水再生利用一城市杂用水水质(GB／T18920-2002)要求，可回用于浇洒道路、绿化、冲厕等。MBR用于校园生活污水处理和回用在有效降低污染的同时，创造一定的节水经济效益。关键词：膜生物反应器；设计运行参数；膜通量；膜污染中图分类号：TQ028．8文献标识码：B文章编号：1000—3770(2009)08一l1703膜生物反应器(MBR)将活性污泥法和膜分离技术有机结合，利用膜分离技术作为处理单元中微生物富集手段，并对微生物进行有效拦截或吸附，具有工艺流程简、占地面积小、出水水质好、可直接回用、剩余污泥产量低、维护管理方便等特点㈣。随着膜技术发展和膜价格下降，膜生物反应器已经越来越多地应用于污水处理行业，在中水回用中具有广阔的应用前景。本文结合小试试验结果，建立MBR中水回用工程，对实际运行的工艺参数和运行的稳定性进行研究，建立系统长期稳定运行的控制条件，并进行了经济效益分析，为MBR在污水处理应用提供了有益的借鉴。1水质水量及工艺流程l。1污水水质河南某大学园区，在校师生2万余人，生活污水排放量2000m3od～，经处理后，水质达到国家城市污水再生利用一城市杂用水水质标准(GB／T18920-2002)，回用于浇洒道路、绿化、冲厕等，设计进、出水水质见表1。表1设计进、出水水质Table1Designwaterqualityofinfluentandefluent1．2工艺流程处理流程力求运行可靠，操作简单，水质稳定，运行费用低，自动化程度高。根据进水水质的特点和出水水质的要求，采用的工艺流程见图1。原水滤液返回I．_‘——————————__J图1中水回用工程工艺流程Fig．1Flowchanofwastewatertreatment原水经格栅去除较大的漂浮物和悬浮物后，自流进入调节池，调节均化进水水质，经泵(利用液位控制器自动运行)提升进入膜生物反应器(MBR)，通过曝气措施利用反应器内存在大量的微生物完成有机物的降解和氨氮氧化，利用自吸泵问歇抽吸出水，由于膜表面的吸附和截流作用，出水有机物和SS浓度大大降低，出水经消毒剂(C10)消毒后进入清水池回用。膜生物反应器产生的污泥进入浓缩池浓缩后机械压滤，滤液返回调节池。2膜生物反应器(MBR)设计和运行参数2．1水力停留时间水力停留时间(HRT)决定反应器容积和所需膜面积，直接影响处理设施投资，故在保证出水水质收稿日期：2008—12-11基金项目：南阳师范学院专项项目(nytc2006126)作者简介：王宗华(1976-)，男，硕士，主要从事水处理方面的研究；联系电话：13733114599；E-mail：wangzonghua3511@163．com118水处理技术第35卷第8期前提下，需确定较佳的HRT。膜生物反应器中具有较高的微生物浓度，因而可大大缩短反应器水力停留时间，又考虑该工程对出水水质要求较高的特点，HRT为6h。2．2污泥浓度膜生物反应器中维持较高的污泥浓度，在一定范围内污泥浓度增加可提高反应器处理效率。但随着污泥浓度增加，污泥絮体随之增加，在膜表面形成较为稳定的动态膜，导致较多的细小颗粒和胶体物质在膜表面沉积或吸附，混合液粘度也随之增大，膜污染加剧，致使膜过滤阻力增加，膜通量受到影响朗。试验结果表明，MBR中的污泥质量浓度在5～10g·L。为宜，本工程控制污泥质量浓度5～6g·L。。。2_3曝气强度在MBR膜组件底部采用穿孔管曝气，为微生物生长及有机物降解和硝化过程提供足够的溶解氧，同时可维持混合液紊动，减缓污泥在膜表面沉积，控制膜污染，提高膜的使用寿命。曝气强度过高或者过低都会引起膜过滤阻力增加l5l，通过实验室研究结合膜过滤阻力和污泥特性分析得出较佳的气水体积比为25：1～30：1。3主要构筑物与设备参数主要构筑物规格尺寸和设备组成见表2。4运行效果及污染物去除机理分析2007年9月19日至20日地方环境监测站进行了验收采样监测，结果如表3所示。监测结果满足城市污水再生利用一城市杂用水水质(GB／T18920—2002)标准。该工艺中MBR反应器实现了污水生物处理及表3验收监测结果Table3Deteminationresultsforacceptance