中空膜生物床處理生活污水的中試研究

1、中空膜生物床處理生活污水的中試研究摘要：采用國產(chǎn)中空纖維膜研究了膜生物反響器BR處理生活污水。試驗(yàn)結(jié)果說明：BR工藝出水懸浮物為零，細(xì)菌總數(shù)優(yōu)于飲用水標(biāo)準(zhǔn)，D和氨氮去除率高于95%，出水可以直接回用。對BR工藝進(jìn)展的經(jīng)濟(jì)分析說明：與傳統(tǒng)的三級處理相比，BR工藝的基建費(fèi)用低，但運(yùn)行費(fèi)用較高(目前BR工藝的電耗為1.0kh/3)。關(guān)鍵詞：生活污水中空膜生物床出水水質(zhì)經(jīng)濟(jì)分析Pilt-SaleStudynTreatentfDestiasteaterithebraneBireatr(BR)PressKeyrds:destiasteater;BR;effluentquality;enianalysis膜

2、生物反響器是將膜別離技術(shù)和生物處理技術(shù)直接相結(jié)合，幾乎能將所有的微生物截留在生物反響器中，這使反響器中的生物污泥濃度極高，理論上污泥泥齡可以無限長，使出水的有機(jī)污染物含量降到最低，極有效地去除氨氮，對難降解的工業(yè)廢水也非常有效。膜過濾作用使出水清澈透明，無懸浮物，可直接回用。尤其是將中空纖維膜直接吞沒在生物反響器水下而構(gòu)成的吞沒式中空膜生物床，能耗較低、體積較孝構(gòu)造簡單、運(yùn)行方便。一體化的中空膜生物床可取代混凝、沉淀、過濾、吸附、消毒等多項(xiàng)處理工藝，同樣獲得高質(zhì)量出水水質(zhì)，因此它的研究更受重視。膜生物反響器的開發(fā)除了涉及生物處理理論和膜過濾理論問題外，真正能開發(fā)成產(chǎn)品的關(guān)鍵是如何克制膜的污染和

3、堵塞，使膜能長時(shí)間維持較大的通量，即在保持正常通量的情況下，盡量能延長膜的壽命；同時(shí)要降低曝氣量，以減少工藝的電力消耗1。本研究擬檢驗(yàn)國產(chǎn)膜的可應(yīng)用性，同時(shí)省去傳統(tǒng)的出水抽吸泵2，采用位差驅(qū)動(dòng)出水，省去復(fù)雜的氣或水反沖洗設(shè)備，低水頭連續(xù)工作，盡量降低曝氣量和動(dòng)力消耗，以使開發(fā)的設(shè)備盡快投入實(shí)際應(yīng)用。1試驗(yàn)方法和材料表1試驗(yàn)中采用的中空纖維膜組件膜材質(zhì)膜孔直徑)組件外表積2制造商聚偏氟乙烯PVDF0.222.0天津紡織工學(xué)院中空膜生物床處理生活污水試驗(yàn)在1998年6月至1998年11月期間共采集數(shù)據(jù)約150d。設(shè)計(jì)出水流量200L/h，采用間歇運(yùn)行方式，運(yùn)行期間無反洗，無人工及化學(xué)藥劑清洗。原水

4、采用人工配制模擬生活污水(見表2)。表2人工配水的組成g/L成分NH3KH2P4al2gl2uS4濃度30022.57.320.81.00.0022試驗(yàn)結(jié)果與討論2.1中空纖維膜的透水特性為理解國產(chǎn)膜的透水特性，用清水研究了出水水位差與膜出水量間的關(guān)系。在清水試驗(yàn)中，出水水位差與膜通量間呈直線關(guān)系，直線的斜率稱為膜的比通量，即單位水位差、單位面積、單位時(shí)間的出水量。國產(chǎn)膜與國外膜的比通量比擬見表3。從表中可見，該膜比通量較大，但機(jī)械強(qiáng)度較低，易于折斷。表3不同來源膜組件的清水試驗(yàn)?zāi)碓磭a(chǎn)聚偏氟乙烯膜加拿大膜日本膜膜比通量L/h.2.27.2815.3612.792.2D的降解和反響器中的LS

5、S變化運(yùn)行期間進(jìn)水D的平均值為366.4g/L，最大值為780.9g/L，最小值為228.0g/L。出水D的平均值為13.1g/L，最大值為25.2g/L，最小值為4.4g/L，D的平均去除率為96.0%；沖擊負(fù)荷對出水D去除沒有影響，這說明系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。從運(yùn)行結(jié)果看，國產(chǎn)膜別離性能良好，運(yùn)行過程中無剩余污泥排放，LSS變化如圖3所示。表4不同運(yùn)行時(shí)間的細(xì)菌分析結(jié)果運(yùn)行時(shí)間d251106出水細(xì)菌總數(shù)個(gè)/L)832.4出水濁度出水濁度的分布如表5所示。95%的出水濁度1.0NTU。試驗(yàn)中濁度1.0NTU的情況都與裝置調(diào)整有關(guān)：重新啟動(dòng)真空系統(tǒng)或調(diào)整浮球閥等。表5出水濁

6、度分布濁度范圍NTU0-11-22頻率%692623在正常負(fù)荷條件下，最大出水量非常緩慢地下降。從裝置開場運(yùn)行到第83d，每天平均降低幅度約為0.6L/d；而當(dāng)沖擊負(fù)荷出現(xiàn)后，最大出水量呈現(xiàn)下降趨勢，大約2d之后，出現(xiàn)大幅度下降，每天平均降低幅度高達(dá)7L/d；當(dāng)進(jìn)水負(fù)荷正常之后，最大出水量逐步上升。圖5中給出沖擊負(fù)荷出現(xiàn)之后反響器內(nèi)LSS的變化情況。3膜生物反響器的經(jīng)濟(jì)分析膜生物反響器技術(shù)具有出水水質(zhì)良好、運(yùn)行管理簡單、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，是污水回用的適用技術(shù)。本研究對一個(gè)規(guī)模為8063/d居住區(qū)污水回用工程分別采用厭氧好氧絮凝沉淀過濾消毒工藝以下簡稱工藝1和中空膜生物床工藝以下簡稱工藝2進(jìn)展了初步設(shè)計(jì)，同時(shí)進(jìn)展了經(jīng)濟(jì)分析和比擬。經(jīng)濟(jì)分析和比擬按照有關(guān)手冊進(jìn)展5。就出水水質(zhì)而言，工藝2出水的濁度、SS、D和NH3-N優(yōu)于工藝1，但是出水中的N3-N會劣于工藝1。經(jīng)濟(jì)分析比擬的主要結(jié)論見表6。表6兩種污水處理工藝的經(jīng)濟(jì)比擬比擬工程工藝1工藝2主要構(gòu)筑物的基建投資萬元110.6839.72主要設(shè)備、材料的基建投資萬元76.607.30總基建投