003年1月沈陽(yáng)建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版2003第卷第1期Journal of Shenyang Arch. and Civ. Eng. Univ.( Natural Science)Vol. 19. No. I文章編號(hào):1671-2021(2003)01-0050-0IMBR法處理生活污水的試驗(yàn)研究汪力,王長(zhǎng)生2,傅全祥,李軍,趙玉華1.沈陽(yáng)建筑τ程學(xué)院市政與環(huán)境工程系,遼寧沈陽(yáng)110015;:2撫順市堿建局,遼寧撫順113006摘要:介紹了采用一體式國(guó)產(chǎn)中空纖維聚偏氟乙烯膜生物反應(yīng)器(IMBR)處理生活污水的試驗(yàn)研究方法,研究了(xD的去除效果及其影響因素試驗(yàn)結(jié)果表明:在冬季低溫及沖擊負(fù)荷殺件下,反應(yīng)器對(duì)COD仍然具有很好的去除效果,去除率75%-90%.污泥質(zhì)址濃度(MSs是系統(tǒng)運(yùn)行效果的主要影響因素,為保證系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行,污泥質(zhì)量濃度(MSs應(yīng)不低于4000mg/L,但是,污泥質(zhì)量濃度太高(>13000mg/L),可能會(huì)產(chǎn)生有機(jī)物及傲生物代謝產(chǎn)物(SMmP)的積累,從而影響反應(yīng)器上清液水質(zhì)關(guān)鍵詞:一體式膜生物反應(yīng)器(IMBR);低溫污水;沖擊負(fù)荷;COD中囝分類號(hào):X703文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A膜生物反應(yīng)器是由污水生物處理技術(shù)與膜試驗(yàn)反應(yīng)器裝置如圖1所示試驗(yàn)共進(jìn)行了160分離技術(shù)結(jié)合而成的新型污水處理工藝它采用余天膜分離取代傳統(tǒng)的重力沉降過(guò)程,實(shí)現(xiàn)了高效的固液分離效果,不論固體顆粒的沉降性能如何,均水區(qū)壓扔可完成固液分離過(guò)程,并且可以避免因生物體流失而造成的系統(tǒng)失效由于膜將絕大部分生物截留在反應(yīng)器內(nèi),因此反應(yīng)器內(nèi)可維持較高的污泥質(zhì)量濃度,有利于世代時(shí)間較長(zhǎng)的微生物如硝化細(xì)菌的截留和生長(zhǎng),膜生物反應(yīng)器作為一種新型高效污水處理技術(shù)在國(guó)際上受到了廣泛關(guān)注-3,特別是體式膜生物反應(yīng)器,具有出水水質(zhì)好,容積負(fù)荷高,占地面積小,剩余污泥產(chǎn)量低操作管理方便等優(yōu)點(diǎn)1試驗(yàn)裝置與試驗(yàn)方法圖1一體式膜生物反應(yīng)器試驗(yàn)裝置與T藝流程圖12試驗(yàn)用水與水質(zhì)分析方法1.試驗(yàn)裝置本試驗(yàn)用水取自沈陽(yáng)市排水處五愛(ài)排水泵體式膜生物反應(yīng)器用有機(jī)玻璃制成,直徑站所取水樣具有代表性,屬于典型的城市綜合生16cm,柱高200cm,正常液面高120cm,有效容積活污水原水水質(zhì)參數(shù)見(jiàn)表1水質(zhì)項(xiàng)目及分析方20L.膜組件為聚偏氮乙烯(PV)F)中空纖維膜,法見(jiàn)表2膜孔徑0.2pm,過(guò)濾面積1m2膜組件置于生物反表1原水水質(zhì)參數(shù)應(yīng)器中,膜下用噪氣頭曝氣,通過(guò)氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì)BOD oA NH3-H) SS監(jiān)測(cè)嚎氣量.試驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)流量計(jì)調(diào)整出水流(t)f(mg1-)/mg1-)/(mgL-4)/(ag:L")量同時(shí),通過(guò)觀察壓差計(jì)的壓力變化來(lái)反應(yīng)污染10.0-24.811-4852-26830-70200-8007-7,8情況本試驗(yàn)采用兩套相同的裝置用來(lái)進(jìn)行平行收稿日期;2002-08-29金項(xiàng)目:遼寧省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(962126);沈陽(yáng)市“十五”科技項(xiàng)目(1022051-3-01)作者筒介:汪力(1977-),男,碩士研究生第1期汗力等:MBR法處理生活污水的試驗(yàn)研究表2水質(zhì)項(xiàng)日分析方法日方法儀器及裝置鉻酸鉀法HH5化學(xué)耗氧測(cè)定儀pH計(jì)pls29A型酸度計(jì)濁度WGZ1數(shù)字濁度607便攜式溶氧儀200MISS重景法1溫來(lái)新干燥箱1002試驗(yàn)結(jié)果與討論運(yùn)行時(shí)間/d2.1低溫啟動(dòng)階段COD去除效果分析接種污泥取自沈陽(yáng)北部污水處理廠,用白制圖3穩(wěn)定運(yùn)行COD去除效果培養(yǎng)液及生活污水培養(yǎng)馴化,3周后裝入反應(yīng)器不穩(wěn)定及操作誤差引起出水水質(zhì)下降,其余階段運(yùn)行圖2為1月14日開(kāi)始低溫啟動(dòng)到3月18的出水水質(zhì)均低于50mg/L日穩(wěn)定運(yùn)行階段(O去除效果,平均水溫11℃.2,3污泥質(zhì)量濃度(MLSS的影響啟動(dòng)階段,出水COD值較大,前26d平均值圖4為在水力停留時(shí)間等于1h的條件下,污544mng/1.這里因?yàn)榈蜏叵挛⑸锘钚暂^差,啟泥質(zhì)量濃度對(duì)出水COD值的影響當(dāng)污泥質(zhì)量濃動(dòng)時(shí)間短,微生物需要適應(yīng)過(guò)程,另外,凝膠層的度大于40mgy時(shí),出水COD較穩(wěn)定,上清液形成與穩(wěn)定也需要時(shí)間凝膠層對(duì)有機(jī)物的截留COD值隨污泥質(zhì)量濃度增長(zhǎng)而減小但當(dāng)污泥質(zhì)起到?jīng)Q定性的作用,因此出水COD值偏大.2量濃度達(dá)到13000mg/時(shí),上清液CD值突升,月20日至3月18日,平均水溫12.5℃,出水而出水COD則繼續(xù)降低,說(shuō)明有機(jī)物的積累,影OD平均值314mg/1,明顯好于啟動(dòng)階段,這微生物活性,最終導(dǎo)致上清液水質(zhì)變壞但相關(guān)說(shuō)明低溫下膜,生物反應(yīng)器對(duì)cOD有很好的去除數(shù)據(jù)較少,還需要進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證效果.該階段進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)較大,而且在運(yùn)行的前15,由于未安裝平衡水箱,水量經(jīng)常變化,但出水OD值一直較穩(wěn)定,表明系統(tǒng)有很強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力r250200污泥質(zhì)量濃度/(g·L)上清液圖4污泥質(zhì)量濃度的影響50污泥質(zhì)量濃度是影響COD去除效果的一個(gè)運(yùn)行時(shí)間/d主要因素污泥質(zhì)量濃度對(duì)上清液COD值影響比較顯著,而對(duì)出水CO影響不大,原因是膜及凝圖2低溫啟動(dòng)階段COD去除效果膠層的截留作用,只能允許一定分子量的物質(zhì)通2.2穩(wěn)定運(yùn)行COD去除效果過(guò),從而有效保證了出水水質(zhì),這說(shuō)明體化膜生圖3為3月25日至6月22日穩(wěn)定階段,系物反應(yīng)器在條件變化時(shí),能夠獲得穩(wěn)定的出水水統(tǒng)對(duì)COD的去除效果質(zhì),這正是該工藝的優(yōu)點(diǎn).但是,污泥質(zhì)量濃度太OD去除率始終高達(dá)75%~90%,出水低時(shí),污泥對(duì)溶解性有機(jī)物的吸附和降解能力減OD平均值38.1mg/I,符合國(guó)家建設(shè)部生活雜弱,上清液中的溶解性有機(jī)物濃度增加,易在膜表用水用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)8);試驗(yàn)初始階段由于系統(tǒng)面沉積、吸附而導(dǎo)致膜阻力增加但是污泥質(zhì)量濃沈陽(yáng)建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)第19卷度過(guò)高,易引起有機(jī)物及微生物代謝產(chǎn)物積累,可能影響微生物的活性,并導(dǎo)致膜嚴(yán)重污染.因此污參考文獻(xiàn)泥質(zhì)濃度是膜生物反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行的重要參[1張穎,任南琪陳志清膜生物反應(yīng)器在日本的應(yīng)數(shù),根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,污泥質(zhì)量濃度不應(yīng)低于用現(xiàn)狀[中國(guó)給水排水,2002,18(2):91-92[2]鄭祥,魏源送,樊耀波膜生物反應(yīng)器在我國(guó)的研4000mg/L究進(jìn)展[J給水排水,2002,28(2):105-1103結(jié)論[3]鄴祥,樊耀波膜-生物反應(yīng)器水處理中的研究及應(yīng)用[].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,200,1(5):12(1)體式中空纖維膜生物反應(yīng)器工藝用于處理生活污水,達(dá)到回用水水質(zhì)在技術(shù)上是可行[4]劉銳B生物反應(yīng)器處理洗浴污水的中試研究冂1.中國(guó)給水排水,2001.17(1):5-8的試驗(yàn)表明,無(wú)論進(jìn)水水質(zhì)如何變化,均能得到5]頗平.中空膜生物床處理生活污水中的中試研究?jī)?yōu)質(zhì)而穩(wěn)定的膜過(guò)濾出水,COD<50mg/L,且無(wú)J」中國(guó)給水排水,2000,16(3):5-8.色無(wú)味、無(wú)SS,并未檢出大腸桿菌,完全符合國(guó)家[6] Tatsuki Ueda, Ken ji Hata, Yasuto Kikuoka atamu Seino. Effects of建設(shè)部頒布的《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn))8submerged membrane bioreactor[ J ] Wat Res,(2)低溫下系統(tǒng)仍能獲得很好的COD去除效[7] Muller E B, Stouthamer A H. er al. Aerobic domestic(3)COn平均去除率達(dá)80%以上,主要是在aste water treatment in a pilot plant with completesludge retention by cross-flow filtration[J]. Wat Res,生物反應(yīng)器中去除的,膜分離截留了部分COD1995,29(4):1179-1189對(duì)維持穩(wěn)定的系統(tǒng)出水起決定性作用,膜生物反[8]C251-1989生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(S應(yīng)器對(duì)COD有很強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力[91 Yasutoshi Shimizu, Yu. ichi Okuno, Katsushi Uryu,et(4)污泥質(zhì)量濃度對(duì)COD去除效果影響較tration membrane used in membrane biore大隨著污泥質(zhì)量濃度的增長(zhǎng),系統(tǒng)出水CO去除效果較好且穩(wěn)定;對(duì)上淸液影響較明顯,隨著污30(10):2385-2392泥質(zhì)量濃度的增加,上清液COD值明顯減小.為10李亞蜂馬輝,王曉華污泥好氧消化的動(dòng)力學(xué)關(guān)保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,污泥質(zhì)量濃度應(yīng)不低于系式相關(guān)問(wèn)題[J].沈陽(yáng)建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào),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