重力出流式膜生物反应器污泥浓度的优化控制

重力出流式膜生物反应器污泥浓度的优化控制第6卷第4期过程工程学报Vol.6No.42006年8月TheChineseJournalofProcessEngineeringAug.2006收稿日期：2005−07−15，修回日期：2005−10−17基金项目：国家自然科学基金资助项目(编号：50238050)；国家高新技术研究发展计划(863)基金资助项目(编号：2002AA601022)作者简介：郑祥(1978−)，男，福建省福州市人，博士研究生，环境科学与工程专业；刘俊新，通讯联系人,Tel:010-62849133,E-mail:jxliu@mail.rcees.ac.cn.重力出流式膜生物反应器污泥浓度的优化控制郑祥1,2，刘俊新1(1.中国科学院生态环境研究中心，北京100085；2.中国人民大学环境学院，北京100872)摘要：采用重力出流式膜生物反应器(MembraneBioreactor,MBR)工艺对生活污水进行了实验研究.重力出流式MBR是利用液位水头重力驱动出水，整个系统结构紧凑，操作简便.结果表明，随着污泥浓度增大(3.9~18.4g/L)，同样的曝气强度对膜表面滤饼层的剪切能力降低，膜通量下降；污泥粘度从5.4mPa⋅s上升到680mPa⋅s，相应的污泥中的传氧系数与清水中的传氧系数之比α从0.89降到0.10.因此，从提高膜通量、氧传递速率和降低能耗的角度出发，将MBR的污泥浓度控制在适当范围是非常必要的.此外，当污泥浓度大于4.8g/L，污泥浓度的提高对有机物的去除、硝化以及反硝化速率的提高没有明显的贡献.因此，从MBR的处理能力和运行能耗的双重影响确定MBR的最佳处理污泥浓度值为4~6g/L，在该浓度区间，生物反应器系统对冲击负荷有较好的抵御能力，同时系统的运行能耗也较低.关键词：膜生物反应器；活性污泥；氧的传质；氧传递速率；α值中图分类号：X791文献标识码：A文章编号：1009−606X(2006)04−0592−061前言膜生物反应器(MembraneBioreactor,MBR)是将膜技术与生物处理技术相结合的污水处理新工艺，由膜组件取代传统的二次沉淀池进行固液分离.由于膜对悬浮固体的高效截留，MBR没有污泥流失问题，可保证曝气池内具有高浓度活性污泥.但是，过高的污泥浓度也会对MBR系统的运行产生负面影响，主要表现在：(1)膜通