膜生物反应器处理废水硝化／反硝化能力研究

6第31卷第4期2005年4月水处理技术TECHNoIOGYOf=WATERTREATMENTVO1．31NO．4Apt．，2005膜生物反应器处理废水硝化／反硝化能力研究杨宗政，骆欣，顾平(天津大学环境科学与工程学院，天津300072)蔫蔓l本研究采用前置缺氧／好氧膜生物反应器(AnoxiclOxicMembraneBioreactor，AOMBR)处理废水，分别对NH~-N及总氮(TN)的去除效果、硝化／反硝化能力以及影响因素进行了研究。试验结果表明：在碳源充足、水力停留时间(HRT)为6．5h、污泥泥龄(SRT1为30d、pH值范围为7，0～8．5条件下，进水NH：．N平均值为24Omga．时，反应器能够保持良好的硝化、反硝化能力，出水NI-I~．N值能稳定在2．5mg／t,左右，平均去除率为98．5％，TN平均去除率为65％。关键词：AOMBR；硝化；反硝化中圈分类号：TQ028．8；X703．1文献标识码：A文章编号；1000．3700(2005)04。0006．04膜生物反应器是利用膜高效的固液分离作用强化的生物处理反应装置，其出水水质良好，悬浮物和浊度接近于零；反应器内的微生物浓度高，耐冲击负荷；SRT较普通活性污泥法大大延长，有利于截留世代期长的硝化细菌，使硝化效率得以提卅，从而获得较高的生物脱氮效果。本文将前置缺氧／好氧膜生物反应器用于废水处理，连续运行100d左右，研究脱氮效果。根据反应器出现的问题，采用分批实验方法，重点研究了反应器的硝化和反硝化能力以及HRT，溶解氧(DO)、进水COD(PF~n碳源)、NH-N等对AOMBR脱氮效果的影响。1试验装置及方法本试验研究对象为投加一定浓度的(NI-h)#O,和甲醇的生活污水配制成的废水。生活污水取白天津大学污水泵站外排泵出口。进水NH：-N为200300mg／L，TN为200~338mg／L，COD为140～980m。1．1试验装置试验装置如图1所示。MBR采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维微滤膜，膜孔径为0．2p,m，膜有效面积为0．5m2，启动污泥为天津市第一中心医院正在运行的MBR排放的剩余污泥，采用连续式进水、出水的方式运行。进水、出水及加碱泵由可编程控制器(PLC)自动控制。反应器内的碱度由在线pH计控制在7．0~8．5范围内，当pH值小于7．0时，计量泵投加碱液直到pH值等于8．5时停止；膜出水在位差的作用下采用出水8min，暂停2min的间歇式方式。主要运行参数：过膜压力为14．8kPa；HRT为6．5h(好氧4．3h，缺氧2．2h)；反应器混合液污泥浓度(MESS)约为6g／L；SRT为30dl设计工作流量为6．0L／h，回流比为300％。1．储水箱2．提升水泵；3．液位控制计；4．高位水箱；5．缺氧反应器；7．回流泵：8．连通管：9．在线酸度计：10．膜组件l1．好氧反应器；12．穿孔爆气管：l3．空气流量计；14．鼓风机：15．加减泵：16．碱液池：17．电磁阀：l8．流量计：19．恒位水箱：20．氮气瓶；21．气体搅拌器：图1废水缺氧／好氧处理试验装置1．2分批试验方法收稿日期：2004．1o．28．．基金项目：国家高技术研究发展计划(863)资助项~1(2002AA601240)作者简介：杨宗政(1974-)，男，博士生，讲师，主要研究方向为水污染治理论与技术。维普资讯http://www.cqvip.com杨宗政等，膜生物反应器处理废水硝化／反硝化能力研究71．2．1硝化取出好氧反应器内适量的活性污泥与适量的进水，混合均匀，分别装在3个1L的量筒中，用砂球曝气，控制DO分别为0．2、0．5、5．0mg／L，每0．5h取样，监测滤液的COD、NHj-N、TN、硝态氮(NO；-N)随时间的变化关系。1．2．2反硝化取出缺氧反应器内适量的活性污泥，分别加入不同浓度的N0~-N，N0~-N，并投加足够的碳源，用磁力搅拌器搅拌，每0．5h取样，监测滤液的COD、NHj-N、TN、N0；-N随时间的变化关系。1．3分析方法试验中所采用的分析方法均按照国家环境保护局发布的标准方法网，所用方法及分析仪器见表1。囊1分析方法爰分析仪■分析项目测定方法分析仪器COD重铬酸钾氧化法滴定法仪器TN碱式过硫酸钾消解TU-1800紫外／可见分光比色法光度计NH：-N纳氏试剂分光TU-1800紫外／可见分光光度法光度计NOoN离子色谱法离子色谱Dionex600DO膜电极法梅特勒MO128溶解氧测定仪pH值玻璃电极法pUS-3C型精密pH计，IWAKI在线酸度计2结果与讨论2．1硝化作用2．1．1连续试验中Nm_N的去除在连续运行100d期间，进水NHj-N平均值为240mp／L，最高值为300mp／L，NI-I+-N平均去除率为98．5％，NI-I+-N的污泥