浸沒式膜-SBR反應器去除焦化廢水中氨氮的研究

時間：2007-09-28 來源： 作者：

前言

　　膜生物反應器加（Membrane Bioreactor），是通過膜分離強化生物處理效果的組合工藝。由于膜的截留作用，微生物不隨出水流失，同時大分子難降解物質和微生物代謝產物也保留在反應器內，其中有些物質可能對微生物生理活動產生一些影響，使得膜生 物反應器在NH3－N的去除中，具有不同于普通活性污泥法的性質。本試驗通過一年多的運行，研究了在較長泥齡條件下，膜生物反應器對焦化廢水中NH₃-N的去除特點，并探討了NH₃-N去除的影響因素。

1 試驗材料和試驗方法

1.1 試驗裝置及材料
　　試驗采用一體式膜生物反應器進行研究，試驗裝置如圖1所示。反應器容積15L，膜組件采用PVDF中空纖維微濾膜，孔徑0.15μm，膜面積0.22m²。

1.2 運行條件
　　生物反應器的運行方式分為兩階段。
　　階段一：從1999年9月27日起的310天采用缺氧一好氧工藝運行，運行周期為24h，其中缺氧進水6h，曝氣反應15h，膜排水2h（排水量11L），閑置1h。
　　階段二：2000年8月2日--9月23日（第311天-364天）為缺氧-好氧-缺氧方式運行（9月2日-23日排水量減為8L），周期仍為24h，缺氧進水3.5（3）h，曝氣15h，缺氧攪拌3.5（4.5）h，曝氣排水2（1.5）h。
　　試驗期間除分析少量取泥外，污泥增長緩慢，基本不排泥。經核算，泥齡為600d。
1.3 膜組件運行情況
　　排水采用恒通量方式，即固定排水量為0.14L／min，隨著混合液濃度提高和膜面污染物的沉積，抽吸壓力逐漸上升。為控制膜污染引起的壓力上升，設定抽吸10min，停歇5min[1]，整個排水期分為8個周期。膜組件下部曝氣和膜組件的垂直運動，在膜表面產生水流剪切作用，使吸附于膜面的污染物部分脫落，緩解壓力上升。排水完畢，將膜組件用進水清洗后，沖洗水返回反應器內，膜用出水浸泡。系統運行一年多，未進行化學清洗，運行穩定。

2 試驗結果及分析

2.1 硝化效果的影響因素
　　運行過程中，在保證溫度、pH、溶解氧的條件下，進水NH3－N小于240mg／L時，出水NH₃-N均小于5mg／L。春季，硝化啟動后，系統進出水NH₃-N變化見圖2。

2.1.1 沖擊負荷的影響
　　由圖2分析，當進水NH₃-N濃度突然升高，系統對NH₃-N去除效果明顯下降，污泥負荷甚至出現負值（這是因為異養菌受沖擊負荷影響比硝化菌小，進水中的有機氮繼續被異養菌轉化為NH₃-N，從而使出水NH₃-N高于進水），需要經過5d以上時間才能恢復。
　　系統耐沖擊負荷的能力較差，主要由于反應器內微生物多數呈分散生長，相對于傳統活性污泥法的污泥絮體中集中生長的微生物來講，抗沖擊負荷的能力要差。

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