IMBR法处理生活污水的试验研究

003年1月沈阳建筑工程学院学报(自然科学版2003第卷第1期Journal of Shenyang Arch. and Civ. Eng. Univ.( Natural Science)Vol. 19. No. I文章编号:1671-2021(2003)01-0050-0IMBR法处理生活污水的试验研究汪力,王长生2,傅全祥,李军,赵玉华1.沈阳建筑τ程学院市政与环境工程系,辽宁沈阳110015;:2抚顺市堿建局,辽宁抚顺113006摘要:介绍了采用一体式国产中空纤维聚偏氟乙烯膜生物反应器(IMBR)处理生活污水的试验研究方法,研究了(xD的去除效果及其影响因素试验结果表明:在冬季低温及冲击负荷杀件下,反应器对COD仍然具有很好的去除效果,去除率75%-90%.污泥质址浓度(MSs是系统运行效果的主要影响因素,为保证系统稳定的运行,污泥质量浓度(MSs应不低于4000mg/L,但是,污泥质量浓度太高(>13000mg/L),可能会产生有机物及傲生物代谢产物(SMmP)的积累,从而影响反应器上清液水质关键词:一体式膜生物反应器(IMBR);低温污水;冲击负荷;COD中囝分类号:X703文献标识码:A膜生物反应器是由污水生物处理技术与膜试验反应器装置如图1所示试验共进行了160分离技术结合而成的新型污水处理工艺它采用余天膜分离取代传统的重力沉降过程,实现了高效的固液分离效果,不论固体颗粒的沉降性能如何,均水区压扔可完成固液分离过程,并且可以避免因生物体流失而造成的系统失效由于膜将绝大部分生物截留在反应器内,因此反应器内可维持较高的污泥质量浓度,有利于世代时间较长的微生物如硝化细菌的截留和生长,膜生物反应器作为一种新型高效污水处理技术在国际上受到了广泛关注-3,特别是体式膜生物反应器,具有出水水质好,容积负荷高,占地面积小,剩余污泥产量低操作管理方便等优点1试验装置与试验方法图1一体式膜生物反应器试验装置与T艺流程图12试验用水与水质分析方法1.试验装置本试验用水取自沈阳市排水处五爱排水泵体式膜生物反应器用有机玻璃制成,直径站所取水样具有代表性,属于典型的城市综合生16cm,柱高200cm,正常液面高120cm,有效容积活污水原水水质参数见表1水质项目及分析方20L.膜组件为聚偏氮乙烯(PV)F)中空纤维膜,法见表2膜孔径0.2pm,过滤面积1m2膜组件置于生物反表1原水水质参数应器中,膜下用噪气头曝气,通过气体转子流量计BOD oA NH3-H) SS监测嚎气量.试验过程中通过流量计调整出水流(t)f(mg1-)/mg1-)/(mgL-4)/(ag:L")量同时,通过观察压差计的压力变化来反应污染10.0-24.811-4852-26830-70200-8007-7,8情况本试验采用两套相同的装置用来进行平行收稿日期;2002-08-29金项目:辽宁省自然科学基金资助项目(962126);沈阳市“十五”科技项目(1022051-3-01)作者筒介:汪力(1977-),男,硕士研究生第1期汗力等:MBR法处理生活污水的试验研究表2水质项日分析方法日方法仪器及装置铬酸钾法HH5化学耗氧测定仪pH计pls29A型酸度计浊度WGZ1数字浊度607便携式溶氧仪200MISS重景法1温来新干燥箱1002试验结果与讨论运行时间/d2.1低温启动阶段COD去除效果分析接种污泥取自沈阳北部污水处理厂,用白制图3稳定运行COD去除效果培养液及生活污水培养驯化,3周后装入反应器不稳定及操作误差引起出水水质下降,其余阶段运行图2为1月14日开始低温启动到3月18的出水水质均低于50mg/L日稳定运行阶段(O去除效果,平均水温11℃.2,3污泥质量浓度(MLSS的影响启动阶段,出水COD值较大,前26d平均值图4为在水力停留时间等于1h的条件下,污544mng/1.这里因为低温下微生物活性较差,启泥质量浓度对出水COD值的影响当污泥质量浓动时间短,微生物需要适应过程,另外,凝胶层的度大于40mgy时,出水COD较稳定,上清液形成与稳定也需要时间凝胶层对有机物的截留COD值随污泥质量浓度增长而减小但当污泥质起到决定性的作用,因此出水COD值偏大.2量浓度达到13000mg/时,上清液CD值突升,月20日至3月18日,平均水温12.5℃,出水而出水COD则继续降低,说明有机物的积累,影OD平均值314mg/1,明显好于启动阶段,这微生物活性,最终导致上清液水质变坏但相关说明低温下膜,生物反应器对cOD有很好的去除数据较少,还需要进一步试验验证效果.该阶段进水水质波动较大,而且在运行的前15,由于未安装平衡水箱,水量经常变化,但出水OD值一直较稳定,表明系统有很强的抗冲击负荷能力r250200污泥质量浓度/(g·L)上清液图4污泥质量浓度的影响50污泥质量浓度是影响COD去除效果的一个运行时间/d主要因素污泥质量浓度对上清液COD值影响比较显著,而对出水CO影响不大,原因是膜及凝图2低温启动阶段COD去除效果胶层的截留作用,只能允许一定分子量的物质通2.2稳定运行COD去除效果过,从而有效保证了出水水质,这说明体化膜生图3为3月25日至6月22日稳定阶段,系物反应器在条件变化时,能够获得稳定的出水水统对COD的去除效果质,这正是该工艺的优点.但是,污泥质量浓度太OD去除率始终高达75%~90%,出水低时,污泥对溶解性有机物的吸附和降解能力减OD平均值38.1mg/I,符合国家建设部生活杂弱,上清液中的溶解性有机物浓度增加,易在膜表用水用水水质标准8);试验初始阶段由于系统面沉积、吸附而导致膜阻力增加但是污泥质量浓沈阳建筑工程学院学报(自然科学版)第19卷度过高,易引起有机物及微生物代谢产物积累,可能影响微生物的活性,并导致膜严重污染.因此污参考文献泥质浓度是膜生物反应器稳定运行的重要参[1张颖,任南琪陈志清膜生物反应器在日本的应数,根据试验结果,污泥质量浓度不应低于用现状[中国给水排水,2002,18(2):91-92[2]郑祥,魏源送,樊耀波膜生物反应器在我国的研4000mg/L究进展[J给水排水,2002,28(2):105-1103结论[3]鄴祥,樊耀波膜-生物反应器水处理中的研究及应用[].环境污染治理技术与设备,200,1(5):12(1)体式中空纤维膜生物反应器工艺用于处理生活污水,达到回用水水质在技术上是可行[4]刘锐B生物反应器处理洗浴污水的中试研究冂1.中国给水排水,2001.17(1):5-8的试验表明,无论进水水质如何变化,均能得到5]頗平.中空膜生物床处理生活污水中的中试研究优质而稳定的膜过滤出水,COD<50mg/L,且无J」中国给水排水,2000,16(3):5-8.色无味、无SS,并未检出大肠杆菌,完全符合国家[6] Tatsuki Ueda, Ken ji Hata, Yasuto Kikuoka atamu Seino. Effects of建设部颁布的《生活杂用水水质标准)8submerged membrane bioreactor[ J ] Wat Res,(2)低温下系统仍能获得很好的COD去除效[7] Muller E B, Stouthamer A H. er al. Aerobic domestic(3)COn平均去除率达80%以上,主要是在aste water treatment in a pilot plant with completesludge retention by cross-flow filtration[J]. Wat Res,生物反应器中去除的,膜分离截留了部分COD1995,29(4):1179-1189对维持稳定的系统出水起决定性作用,膜生物反[8]C251-1989生活杂用水水质标准(S应器对COD有很强的抗冲击负荷能力[91 Yasutoshi Shimizu, Yu. ichi Okuno, Katsushi Uryu,et(4)污泥质量浓度对COD去除效果影响较tration membrane used in membrane biore大随着污泥质量浓度的增长,系统出水CO去除效果较好且稳定;对上淸液影响较明显,随着污30(10):2385-2392泥质量浓度的增加,上清液COD值明显减小.为10李亚蜂马辉,王晓华污泥好氧消化的动力学关保证系统稳定运行,污泥质量浓度应不低于系式相关问题[J].沈阳建筑工程学院学报,200218(2):132-1244000mgStudy of Domestic Wastewater Treatment withIntegrated Membrane-Bioreactor(IMBRwANG Li, wANG Chang sheng FU Jin-riang', LI Jun'(1. Municipal and Environmental Faculty Eng, Shenyang Arch and Civ. Eng Univ, Shenyang, 110015. China; 2. FushunUrban ConstnIction Bureau, Fushun, 113006, China)Abstract: Domestic wastewater treatment is studied by using integrated membrane-bioreactor( MBR ) made bylyvinylidence fluoride( PvdF) hollow fiber membrane. This paper mainly discusses the Cod removal and its influencing factors. The result showed that the MBR system has a good effect on CoD removing under the low temperature and fluctuatingload. The mixed liquor suspended solid (MISS) concentration is the mainly influential factor in this system. The MI SS conentration should keep a level upon 4 g/L to guarantee the steady run of the system. But the organism and the soluble microbialproducts( SMP)may accumulate if the MLSS concentration is too high(upon 13 g/L)Key Words: integrated membrane bioreactor(IMBR); low temperature wastewater; fluctuating load; COD