動態(tài)膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)對城市污水的處理研究

【摘要】分別采用孔徑為150目、200目尼龍網(wǎng)構(gòu)建的動態(tài)膜生物反應(yīng)器（DMBR）處理城市生活污水，在水力停留時間為12h，膜通量為35L/（m2·h）的條件下，考察了不同孔徑膜基材系統(tǒng)的運(yùn)行效果。DMBR運(yùn)行穩(wěn)定后，150目尼龍網(wǎng)DMBR連續(xù)運(yùn)行26 d后，過膜壓差（TMP）急劇上升，200目尼龍網(wǎng)系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行18d后出現(xiàn)TMP的劇增。二種系統(tǒng)對COD和NH3-N去除效果較好，平均去除率均達(dá)86%和96%以上。

【關(guān)鍵詞】尼龍網(wǎng)；動態(tài)膜；城市生活污水；膜通量

膜生物反應(yīng)器（MBR）是膜技術(shù)和污水生物處理技術(shù)相結(jié)合的污水處理新工藝，并逐步應(yīng)用于城市生活污水的處理[1] [2]；該工藝出水水質(zhì)好；膜組件的成本低；重力自流出水；能耗小；出水通量大；膜污染問題易解決[3]。本實(shí)驗(yàn)以150目、200目不同孔徑的尼龍網(wǎng)為動態(tài)膜基材，通過處理城市生活污水的中試實(shí)驗(yàn)，研究二種不同孔徑膜基材的DMBR處理效果，并考察了膜孔徑對膜通量影響。

1、試驗(yàn)裝置和方法

1.1試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)裝置如圖1所示。膜組件采用150目和200目不同孔徑的尼龍網(wǎng)制成，在反應(yīng)器下方設(shè)置兩組曝氣頭，側(cè)下方曝氣的作用主要是供氧，并保證生化反應(yīng)池內(nèi)液體充分混合。正下方曝氣起供氧或反沖洗作用。反應(yīng)器中部設(shè)擋板以形成內(nèi)循環(huán)，避免“死角”。

1.2試驗(yàn)水質(zhì)與運(yùn)行參數(shù)

試驗(yàn)采用城市生活污水，水質(zhì)情況如下：pH為6.3-8.5，水溫為23-25℃，COD為120～372 mg/Lmg/L，氨氮為13.0～32.6mg/L，接種污泥取自污水處理廠的回流污泥（MLSS為8000mg/L，SV為60%）。

2、結(jié)果與討論

2.1動態(tài)膜過濾壓差的變化

從圖2可以看出，孔徑為150目的尼龍網(wǎng)膜基材DMBR連續(xù)運(yùn)行26 d后，TMP急劇上升，而孔徑為200目膜基材系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行18d后就出現(xiàn)TMP的劇增，分析認(rèn)為，小孔徑膜基材過流阻力大，截留能力強(qiáng)，混合液中的顆粒物質(zhì)極易附著在基材表面，加快膜污染的進(jìn)程。但是在長達(dá)28d的運(yùn)行時間內(nèi)孔徑為150目和200目尼龍網(wǎng)動態(tài)膜生物反應(yīng)器基本維持在160L/h高通量范圍內(nèi)，且過濾壓差上升平緩，這表明動態(tài)膜運(yùn)行穩(wěn)定，動態(tài)膜的過濾性能具有很大的改善潛力。由此可以認(rèn)為動態(tài)膜生物反應(yīng)器有高通量運(yùn)行的可能性。

2.2DMBR對COD的去除效果

圖3是試驗(yàn)期間150目和200目二種不同孔徑的尼龍網(wǎng)DMBR對COD的去除情況。從圖可以看出，雖然進(jìn)水COD變化幅度在120～372 mg/L，但是試驗(yàn)期間兩種孔徑膜材料系統(tǒng)對COD的平均去除率分別為89.4%和86.2%，二者對COD都有較好的去除效果。在DMBR中，微生物對COD的去除起主要作用，但值得注意的是，動態(tài)膜對COD也具有一定的去除作用，這主要是膜基材表面的泥餅層也存在大量微生物，具有吸附和降解有機(jī)污染物的作用。

2.3DMBR對NH3-N的去除效果

圖5是150目和200目二種不同孔徑的尼龍網(wǎng)DMBR對氨氮的去除情況，由圖可知，連續(xù)30天的監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，進(jìn)水NH3-N波動范圍較大（13.0～32.6 mg/L），但二反應(yīng)器對NH3-N的處理效果穩(wěn)定，NH3-N的平均去除率均達(dá)96%以上，說明DMBR具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力。

3、結(jié)論

（1）150目的尼龍網(wǎng)DMBR連續(xù)運(yùn)行26d后，TMP急劇上升，200目的尼龍網(wǎng)DMBR連續(xù)運(yùn)行18d后，TMP急劇上升。但二種DMBR系統(tǒng)通量基本維持在160L/h范圍內(nèi)，表明動態(tài)膜運(yùn)行穩(wěn)定，具有很大發(fā)展前景。

（2）反應(yīng)器運(yùn)行以后，二種系統(tǒng)對COD和NH3-N效果較好，均達(dá)到86%和96%以上。從二者的動態(tài)膜去除率可以看出，尼龍網(wǎng)表面附著較多的微生物，且因200目的尼龍網(wǎng)孔徑較小，對懸浮態(tài)的微生物具有較高的截留效果，所以動態(tài)膜對COD的去除率高于150目。

參考文獻(xiàn)

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[3]馬強(qiáng)，，聶榮，石峻青等.動態(tài)膜生物反應(yīng)器處理公路服務(wù)區(qū)污水[J].中國市政工程，2008，3（33）：44-47.