既能解決MBR膜產水磷超標 又能延緩膜污染的方法
據(ju)環境前沿微信(xin)公眾平(ping)臺訊,與A2O-MBR相(xiang)比,UCT-MBR工藝(yi)具(ju)有更好的脫(tuo)氮除磷效果(guo),但是TP很(hen)難(nan)達到嚴(yan)格的一級A標準。除此之外,由于小(xiao)顆粒沉積和胞(bao)外多聚(ju)物(wu)在膜(mo)表(biao)面的吸附而導致的膜(mo)污染也是MBR工藝(yi)應(ying)用的限制(zhi)。
UCT+MBR工藝(yi)介紹:
UCT(UniversityofCapetown)工(gong)藝(yi)是南(nan)非開(kai)普敦大學提出的(de)一(yi)種脫氮除磷工(gong)藝(yi),是一(yi)種改進的(de)A2/O工(gong)藝(yi),此工(gong)藝(yi)中(zhong),厭氧(yang)(yang)池(chi)進行(xing)磷的(de)釋放和氨(an)化,缺氧(yang)(yang)池(chi)進行(xing)反(fan)硝化脫氮,好(hao)氧(yang)(yang)池(chi)用來去除BOD、吸收磷以及硝化。其流程主要(yao)包括廢(fei)水流入、厭氧(yang)(yang)處理(li)、好(hao)氧(yang)(yang)處理(li)、缺氧(yang)(yang)處理(li)、混合液(ye)回流、污泥回流等
UCT工(gong)藝與A2/O工(gong)藝不(bu)同之處在于(yu)沉淀(dian)池(chi)污泥回(hui)流(liu)到(dao)缺氧(yang)池(chi)而不(bu)是回(hui)流(liu)到(dao)厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)池(chi),這樣可以防止由(you)于(yu)硝酸鹽氮進入厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)池(chi),破壞厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)池(chi)的(de)厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)狀態而影響系統的(de)除磷率。增加了(le)(le)從缺氧(yang)池(chi)到(dao)厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)池(chi)的(de)混合(he)(he)液(ye)回(hui)流(liu),由(you)缺氧(yang)池(chi)向(xiang)厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)池(chi)回(hui)流(liu)的(de)混合(he)(he)液(ye)中含(han)有較多(duo)的(de)溶解性BOD,而硝酸鹽很少,為厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)段內所進行的(de)有機(ji)物水解反應提供了(le)(le)最優的(de)條件。
在實(shi)際運行過(guo)(guo)程中,當進水中總凱(kai)氏(shi)氮TKN與COD的比值高(gao)時(shi),需要降低混合液(ye)的回(hui)流(liu)比以防止NO3-進入厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)池。但是如果回(hui)流(liu)比太小,會增加缺氧(yang)(yang)(yang)反(fan)應池的實(shi)際停(ting)留時(shi)間(jian),而(er)實(shi)驗觀測(ce)證明,如果缺氧(yang)(yang)(yang)反(fan)應池的實(shi)際停(ting)留時(shi)間(jian)超過(guo)(guo)1h,在某些單(dan)元中污泥的沉降性能會惡化(hua)。
化(hua)學強化(hua)除(chu)(chu)磷是生(sheng)物(wu)除(chu)(chu)磷的(de)輔(fu)助工藝。鋁鹽(yan)和(he)(he)鐵鹽(yan)是廣(guang)泛應用的(de)絮(xu)凝劑。這些投(tou)加(jia)物(wu)可(ke)以(yi)有效除(chu)(chu)磷和(he)(he)吸附大分(fen)子有機物(wu),使(shi)TP和(he)(he)COD分(fen)別降至0.5mg/L和(he)(he)50mg/L以(yi)下。除(chu)(chu)此以(yi)外,化(hua)學強化(hua)除(chu)(chu)磷還可(ke)以(yi)降低污泥(ni)絮(xu)體的(de)可(ke)壓縮性(xing)、增加(jia)泥(ni)餅層的(de)孔隙率、減少EPS的(de)濃(nong)度,改變活(huo)性(xing)污泥(ni)的(de)顆(ke)粒粒徑分(fen)布。
中(zhong)國礦(kuang)業大學(xue)張傳義博士課題(ti)組“化學(xue)投加強化UCT-MBR除磷(lin)性能與膜污染控(kong)制研究”一文新近發表(EffectofchemicaldoseonphosphorusremovalandmembranefoulingcontrolinaUCT-MBR,GuangrongSun,ChuanyiZhang,WeiLi,LimeiYuan,ShilongHe,LipingWang;Front.Environ.Sci.Eng.2019,13(1):1)
其中(zhong)有以下幾處(chu)亮點(dian):
●投加鋁鹽可(ke)顯(xian)著提升(sheng)UCT-MBR工藝除(chu)磷效果,出水(shui)TP低于(yu)0.5mg/L;
●投加低濃度鋁鹽時(shi),污(wu)泥活性(xing)不(bu)僅沒有被抑(yi)制(zhi)反而略微提升;
●投加鋁鹽(yan)后,污泥混合液和膜表面EPS濃度均(jun)下降,膜污染(ran)得(de)到有效緩解。
關鍵點:投加量!!!
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本實驗(yan)研究了在改變(bian)進水COD/N和(he)(he)鋁鹽投加(jia)量(liang)時(shi)(shi)小試規模的(de)(de)UCT-MBR反應器對(dui)TP的(de)(de)去除(chu)效(xiao)果。通過(guo)比較(jiao)不(bu)同(tong)鋁鹽投加(jia)量(liang)時(shi)(shi)污染物的(de)(de)去除(chu)效(xiao)率、污泥性(xing)質和(he)(he)膜污染,實現了鋁鹽投加(jia)量(liang)的(de)(de)優化,為認識UCT-MBR工藝的(de)(de)化學(xue)除(chu)磷過(guo)程提供理論支(zhi)撐。
研(yan)究表明,鋁鹽(硫(liu)酸鋁)投(tou)加后對COD、NH4+-N和TN的去(qu)除無(wu)明顯(xian)影響,但能顯(xian)著(zhu)強(qiang)化磷的去(qu)除,且各項污(wu)(wu)染物(wu)出水濃(nong)度(du)均(jun)滿足GB18918-2002一(yi)級A排放標(biao)準。較低濃(nong)度(du)鋁鹽投(tou)加不僅(jin)提高了(le)反應器內微生物(wu)活性(xing),而且TMP的增長速率從1.13KPa/d下降至0.57KPa/d,表明膜污(wu)(wu)染得到了(le)有(you)效緩解。膜污(wu)(wu)染速率的下降,歸因(yin)于污(wu)(wu)泥(ni)平均(jun)粒(li)徑增大,小顆粒(li)污(wu)(wu)泥(ni)的比例(li)降低;此外(wai)膜面(mian)胞外(wai)聚合物(wu)(EPS)濃(nong)度(du)的降低,也(ye)進一(yi)步減少了(le)膜面(mian)污(wu)(wu)染物(wu)的累積,進而有(you)效減緩了(le)膜污(wu)(wu)染速率。
中國乃至(zhi)世界(jie)范圍內的(de)(de)水體(ti)富營養化現象已經成為(wei)嚴重的(de)(de)環(huan)境問題。為(wei)減少(shao)受(shou)納水體(ti)藻類大量(liang)滋生,污水處理廠(chang)的(de)(de)總磷(TP)排放(fang)標(biao)準日(ri)益嚴格。膜生物反應(ying)(ying)器(MBR)是(shi)一(yi)(yi)種高(gao)效的(de)(de)污水處理工藝(yi),然(ran)而,單一(yi)(yi)MBR系統由于較(jiao)長的(de)(de)污泥(ni)停留時(shi)間而導(dao)致生物除磷能力不足。因此,MBR通常(chang)與其他工藝(yi)聯合實(shi)現氮磷的(de)(de)高(gao)效去除。UCT-MBR是(shi)其中一(yi)(yi)項(xiang)技術思路。本研究(jiu)系統探究(jiu)了(le)UCT-MBR反應(ying)(ying)器中鋁(lv)鹽投加量(liang)對出水水質和膜污染的(de)(de)影響,為(wei)該項(xiang)工藝(yi)的(de)(de)實(shi)際應(ying)(ying)用提供理論指導(dao)。

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