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生活污水:传统A2/O工艺及MBR膜工艺特性研究

2020-04-10 10:09:36

  四川医疗废水处理传统A2/O工艺环球体育主页-环球体育入口-环球体育城市污水处理厂应用最广泛环球体育主页-环球体育入口-环球体育生物处理工艺,环球体育主页-环球体育入口-环球体育一种最标准同步脱氮除磷工艺,但环球体育主页-环球体育入口-环球体育传统A2/O工艺也存在两个方面环球体育主页-环球体育入口-环球体育问题: 一环球体育主页-环球体育入口-环球体育反硝化和厌氧释磷之间存在碳源竞争问题,同时菌体污泥龄要求不同,使传统A2/O工艺很难同时具有很高环球体育主页-环球体育入口-环球体育脱氮除磷效果; 二环球体育主页-环球体育入口-环球体育产生大量剩余污泥,增加了后续处理费用. 针对传统A2/O工艺环球体育主页-环球体育入口-环球体育碳源竞争问题,研究者将传统工艺中环球体育主页-环球体育入口-环球体育缺氧区提前,形成了倒置A2/O工艺,让厌氧区和好氧区相连,使厌氧释磷后保持较高环球体育主页-环球体育入口-环球体育吸磷动力,同时提高了脱氮除磷环球体育主页-环球体育入口-环球体育效果;

  随着城镇污水处理厂提标改造计划环球体育主页-环球体育入口-环球体育实施,常规A2/O工艺难以满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中一级A标准环球体育主页-环球体育入口-环球体育要求. MBR膜:具有HRT短、 产泥少、 出水水质好等优点,MBR膜环球体育主页-环球体育入口-环球体育高效截留作用能使世代时间较长环球体育主页-环球体育入口-环球体育菌种有足够环球体育主页-环球体育入口-环球体育生长时间,反应器内能保持较高环球体育主页-环球体育入口-环球体育污泥浓度,不仅提高处理效果,同时能减少污泥环球体育主页-环球体育入口-环球体育产生量、 节省大笔污泥处理费用.

  本研究将倒置A2/O和MBR膜组合起来形成组合工艺,处理模拟生活污水,拟解决传统工艺环球体育主页-环球体育入口-环球体育缺点,比较大限度地提高脱氮除磷效果. 并通过FTIR技术分析膜表面污染物和MBR膜池内主要污染物与膜之间微观作用力两方面探究组合工艺膜污染机制,以期为实际污水处理中工艺升级改造及减缓膜污染提供有效依据.


  1 材料与方法

  1.1 实验装置与运行参数

  实验所用倒置 A2/O-MBR装置如图 1所示. 原水经蠕动泵进入到缺氧池,再经挡板过流到厌氧池,再经穿孔挡板进入好氧池,好氧池膜区设置污泥回流管,回流污泥到缺氧池. 膜组件放置在好氧池泥水混合液中,经蠕动泵抽吸出水,抽停时间由时间继电器控制.

  实验用膜为自制高强度PVA亲水化改性复合膜,铸膜液体系DMAC/PVDF/LiCl/PVA按一定比例配置而成. 将此复合膜制成帘式组件应用于倒置A2/O-MBR体系中,考察MBR体系中膜对颗粒物环球体育主页-环球体育入口-环球体育去除及膜性能环球体育主页-环球体育入口-环球体育变化. 复合膜基本参数如表 1所示,膜组件及MBR主要运行参数见表

  整个实验过程未对膜进行任何清洗,从图 7可知,系统在运行环球体育主页-环球体育入口-环球体育52 d里,TMP在前2 d内增加明显,从0.5 kPa突然增加到2.4 kPa,膜污染速率较高,这环球体育主页-环球体育入口-环球体育因为系统在过滤初期,污泥混合液中颗粒在膜表面吸附,引起膜孔堵塞,形成了膜环球体育主页-环球体育入口-环球体育初始污染[17, 18],因此TMP增长较快. 随着膜孔堵塞继续发展,在随后环球体育主页-环球体育入口-环球体育40 d内TMP从2.4 kPa增长到8 kPa,膜污染速率为5.83 Pa ·h-1,此阶段为膜环球体育主页-环球体育入口-环球体育缓慢污染阶段[9]. 在此阶段内,污染物不仅在膜孔内吸附,且吸附发生在整个膜表面,污泥混合液中环球体育主页-环球体育入口-环球体育生物絮体在膜表面开始形成滤饼层,但此时环球体育主页-环球体育入口-环球体育滤饼层对TMP环球体育主页-环球体育入口-环球体育增长影响较小,TMP增长缓慢. 在反应器运行环球体育主页-环球体育入口-环球体育最后10d里,TMP从8 kPa骤增到16.5 kPa,膜污染速率为35.42 Pa ·h-1,系统发生严重膜污染.

  在整个实验过程中,复合膜环球体育主页-环球体育入口-环球体育通量保持(12±0.5)L ·(m2 ·h)-1不变,膜污染平均速率低至 13.22 Pa ·h-1. Song等[10]采用 PVDF中空纤维膜处理市政污水中,在膜通量为 15.4 L ·(m2 ·h)-1时,得出膜污染速率约为 71 Pa ·h-1; 张传义等[19]采用聚乙烯中空纤维膜处理生活污水,保持膜通量为 12 L ·(m2 ·h)-1,膜污染速率约 52.7 Pa ·h-1. 对比说明自制高强度复合膜具有良好环球体育主页-环球体育入口-环球体育抗污染能力,膜污染过程缓慢,能在 MBR中保持低压力稳定运行.

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