淹(yan)沒式(shi)膜(mo)生(sheng)(sheng)(sheng)物反(fan)應(ying)器是膜(mo)生(sheng)(sheng)(sheng)物反(fan)應(ying)器的一(yi)種。此工(gong)藝(yi)的特點是直接將膜(mo)組(zu)件置(zhi)于(yu)生(sheng)(sheng)(sheng)物反(fan)應(ying)器中(zhong)，污(wu)(wu)水中(zhong)的污(wu)(wu)染物轉(zhuan)化以及污(wu)(wu)泥(ni)(ni)的分離發生(sheng)(sheng)(sheng)在同一(yi)反(fan)應(ying)器中(zhong)，具有結(jie)構緊湊(cou)，處理能耗低(di)(di)等特點。但由于(yu)其屬于(yu)好氧活(huo)性污(wu)(wu)泥(ni)(ni)工(gong)藝(yi)，也(ye)具有污(wu)(wu)泥(ni)(ni)產(chan)率高(gao)的缺(que)點。為(wei)降低(di)(di)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)產(chan)量，已有學者(zhe)在人(ren)工(gong)合(he)成污(wu)(wu)水和(he)(he)實驗室規模基礎上，采(cai)用(yong)二段式(shi)膜(mo)生(sheng)(sheng)(sheng)物反(fan)應(ying)器刺(ci)激原(yuan)生(sheng)(sheng)(sheng)動物纖毛(mao)蟲(chong)和(he)(he)鞭毛(mao)蟲(chong)，以及后生(sheng)(sheng)(sheng)動物輪蟲(chong)和(he)(he)線(xian)蟲(chong)生(sheng)(sheng)(sheng)長，并指出這些高(gao)能級原(yuan)生(sheng)(sheng)(sheng)動物和(he)(he)后生(sheng)(sheng)(sheng)動物可(ke)降低(di)(di)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)產(chan)率20%-30%[1-3]。

活(huo)性污泥中的后生(sheng)動物(wu)蠕蟲(chong)也可(ke)降低污泥產(chan)率[4-5]。此試驗采用(yong)重力流平板膜設計了適合蠕蟲(chong)生(sheng)長的二段式膜生(sheng)物(wu)反應器，主要 研究(jiu) 了此工藝的出水水質(zhi)與水量，污泥產(chan)率以及(ji)膜污染(ran)狀況。

1 試驗裝置與 方法(fa)

1.1 試驗裝(zhuang)置(zhi)

蠕(ru)蟲(chong)屬于高等后生(sheng)(sheng)動(dong)物(wu)，主(zhu)要以(yi)微生(sheng)(sheng)物(wu)為食，有時(shi)也以(yi)藻類(diatoms algae)和其他(ta)脊柱動(dong)物(wu)為食，適合在好氧(yang)，水力擾動(dong)強度(du)不大，有毒(du)物(wu)質(zhi)濃度(du)低，食物(wu)充足的(de)環境中生(sheng)(sheng)長[6-8]。根據(ju)蠕(ru)蟲(chong)的(de)這(zhe)些(xie)特點，本試驗采用適合蠕(ru)蟲(chong)生(sheng)(sheng)存(cun)的(de)二段淹沒(mei)式膜生(sheng)(sheng)物(wu)反應器，如(ru)圖(tu)1所示。

本裝置特點：①將(jiang)單一的(de)(de)(de)(de)(de)反應區(qu)分(fen)成污(wu)(wu)染(ran)物轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)區(qu)和污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)降解(jie)區(qu)。污(wu)(wu)水首先進(jin)(jin)人污(wu)(wu)染(ran)物轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)區(qu)，在這(zhe)一段(duan)里，污(wu)(wu)水中(zhong)有毒物質得到稀釋與轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)，對(dui)第二(er)段(duan)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)降解(jie)區(qu)中(zhong)蠕(ru)蟲起到緩(huan)沖與保護作用。②為避(bi)免水泵對(dui)蠕(ru)蟲的(de)(de)(de)(de)(de)高強度攪(jiao)拌(ban)，選(xuan)用攪(jiao)拌(ban)強度小的(de)(de)(de)(de)(de)擠壓泵。③通過調節回流污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)量(liang)和出水量(liang)，控制(zhi)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)在轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)區(qu)和降解(jie)區(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)配(pei)，使得蠕(ru)蟲集中(zhong)在污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)降解(jie)區(qu)里消化(hua)(hua)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)。污(wu)(wu)染(ran)物轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)區(qu)和污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)降解(jie)區(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)有效容積(ji)分(fen)別為 600 L和 400L。在污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)降解(jie)區(qu)內設置了10塊(kuai)總(zong)有效面積(ji)為8m2 的(de)(de)(de)(de)(de)板(ban)式膜。處理水和污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)在此進(jin)(jin)行有效地分(fen)離。膜組件為日本九保田生產的(de)(de)(de)(de)(de)耐污(wu)(wu)染(ran)的(de)(de)(de)(de)(de)重力(li)流聚(ju)乙烯微濾膜，膜孔徑為 0.4 μm。主要設計與控制(zhi)參數見表1。

1.2 污水特點

污(wu)(wu)(wu)水為荷蘭Apeldoom市的城市污(wu)(wu)(wu)水。污(wu)(wu)(wu)水經過0.Imm的篩網，然后(hou)(hou)進人(ren)原水箱，最后(hou)(hou)進人(ren)膜(mo)生(sheng)物(wu)(wu)反(fan)應器系(xi)統。試驗期間，進人(ren)膜(mo)生(sheng)物(wu)(wu)反(fan)應器的原水水質見表(biao)2。

2 結果(guo)與討論

2.l 出(chu)水水質

運行時，進(jin)水(shui)泵(beng)由污(wu)染物轉化(hua)池內液位控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)控(kong)制(zhi)(zhi)，采用間(jian)斷進(jin)水(shui)，池內有溫度和溶解氧調(diao)節(jie)器(qi)(qi)，溫度控(kong)制(zhi)(zhi)在(zai)25 ± 2℃，溶解氧控(kong)制(zhi)(zhi)在(zai)1.8-2.8 mg/L之間(jian)。以 CODcr和 NH3-N評價污(wu)水(shui)處理(li)效(xiao)果(guo)(guo)，淹(yan)沒式膜生物反(fan)應(ying)器(qi)(qi)處理(li)出水(shui)效(xiao)果(guo)(guo)見表3。

我國回(hui)用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)標準規定沖(chong)廁(ce)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)和洗車(che)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)化(hua)(hua)學需氧(yang)量(liang)均(jun)為(wei) 50 mg/L;沖(chong)廁(ce)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)氨氮(dan)為(wei) 20 mg/L;洗車(che)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)氨氮(dan)為(wei) 10 mg/L《生活雜用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質指標》CJ 25.l-89)。從(cong)表 3中(zhong)可見，二段淹(yan)沒式(shi)膜(mo)生物反應器(qi)出(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)化(hua)(hua)學需氧(yang)量(liang)和氨氮(dan)都符(fu)合回(hui)用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)要求。出(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)除略帶淡(dan)黃(huang)色外，濁度均(jun)接近于零，完全可以(yi)作為(wei)中(zhong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)進行回(hui)用(yong)(yong)。化(hua)(hua)學需氧(yang)量(liang)和氨氮(dan)量(liang)去除率均(jun)分別為(wei)97.31%和99.48%。出(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質穩定，反應器(qi)運行狀(zhuang)態(tai)良好。

2.2 出水水量

圖(tu)1 所(suo)示工藝流(liu)程(cheng)中的(de)膜(mo)組件為(wei)板(ban)式膜(mo)，膜(mo)的(de)穿透壓(ya)卻由組件上(shang)方的(de)水(shui)頭(tou)壓(ya)提(ti)供。膜(mo)的(de)最大耐壓(ya)能力為(wei) 17 kPa，因此，其最高(gao)(gao)可利用水(shui)頭(tou)為(wei)1.69 m。在(zai)(zai)本(ben)系統(tong)中，通(tong)過控(kong)(kong)制進出(chu)(chu)污(wu)泥降(jiang)解(jie)池的(de)流(liu)量，進行出(chu)(chu)水(shui)流(liu)量控(kong)(kong)制。對于某(mou)一出(chu)(chu)水(shui)流(liu)量，必(bi)有相應的(de)水(shui)頭(tou)高(gao)(gao)度(du)地(di)而且在(zai)(zai)運行過程(cheng)中，△P值(zhi)隨時間的(de)增(zeng)加有所(suo)增(zeng)大，增(zeng)大的(de)快慢速(su)度(du)反映出(chu)(chu)膜(mo)污(wu)染狀況。如果膜(mo)受(shou)污(wu)染嚴重，則一迅速(su)地(di)提(ti)高(gao)(gao)。對于本(ben)系統(tong)采(cai)用的(de)板(ban)式膜(mo)，其運行結果見表4。

從表(biao)4可見，△p上升速(su)度(du)很慢，運行(xing)1個月后，水頭壓力神才增高 343 Pa，表(biao)明此膜(mo)組(zu)件是(shi)一種耐(nai)污染(ran)(ran)的微濾膜(mo)，同時也說明，此系(xi)統具(ju)有較強(qiang)抗污染(ran)(ran)能力。主要原因膜(mo)污染(ran)(ran)是(shi)由溶解態(tai)和膠體態(tai)有機(ji)(ji)(ji)物形成，在本系(xi)統中，這(zhe)些有機(ji)(ji)(ji)物在污染(ran)(ran)物轉化(hua)區(qu)得(de)到了降(jiang)(jiang)解，未降(jiang)(jiang)解的此類有機(ji)(ji)(ji)物也被(bei)污泥(ni)降(jiang)(jiang)解區(qu)高濃度(du)的污泥(ni)所吸附(fu)，使得(de)這(zhe)些有機(ji)(ji)(ji)物極(ji)少有機(ji)(ji)(ji)會(hui)接觸到膜(mo)介(jie)質，這(zhe)樣，就減輕了膜(mo)污染(ran)(ran)。按(an)此污染(ran)(ran)速(su)度(du)及膜(mo)的最大(da)耐(nai)壓能力，此膜(mo)組(zu)件在無(wu)物理(li)和化(hua)學(xue)清洗(xi)的狀態(tai)下，其使用壽命為4a。

此系(xi)統(tong)產水(shui)(shui)(shui)量及流量與(yu)時間(jian)關(guan)系(xi)見圖2。在運行34 d內，出水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)量穩定在100 L/h左右，共(gong)產水(shui)(shui)(shui)量 75.53 m3。根(gen)據此狀況，此工藝可(ke) 應用 于(yu)生活污水(shui)(shui)(shui)處理與(yu)回用。

2.3 污泥產(chan)量(liang)

圖(tu)3 顯示(shi)了(le)重(zhong)力淹沒式膜(mo)生(sheng)物(wu)(wu)反應器(qi)蠕(ru)(ru)蟲(chong)數量(liang)與污(wu)泥產率的(de)關系。當蠕(ru)(ru)蟲(chong)數量(liang)為 1008條(tiao)/mL時(shi)，污(wu)泥產率為 0.32 kg[SS]/kg[COD」，隨著蠕(ru)(ru)蟲(chong)數量(liang)升高至(zhi) 2 66-3 88條(tiao)/mL時(shi)，污(wu)泥產率在0.1-O.15 kg[ss]/kg[COD]范圍內(nei)變化(hua)，并(bing)呈下(xia)降(jiang)趨勢。值得(de)一提的(de)是，此(ci)結果(guo)是在常規污(wu)泥負荷(0.35-0.65 g[COD」/(g[SS]·d》和(he)高容積負荷(2-5 g(COD)/(L·d)條(tiao)件下(xia)取得(de)的(de)，表明(ming)反應器(qi)生(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)解有機物(wu)(wu)能力得(de)到了(le)加強，同(tong)時(shi)也充分表明(ming)了(le)蠕(ru)(ru)蟲(chong)消化(hua)有機污(wu)泥的(de)功能。

3 結論

將淹沒(mei)式膜生物(wu)反(fan)應(ying)器(qi)分成污染物(wu)轉化區(qu)和(he)污泥(ni)降解區(qu)可以(yi)刺(ci)激高(gao)能級后生動物(wu)生長，從而達(da)到(dao)少產污泥(ni)的(de)目的(de)。在(zai)低污泥(ni)產量情況下，膜生物(wu)反(fan)應(ying)器(qi)出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)良好，其水(shui)(shui)質(zhi)可達(da)到(dao)中水(shui)(shui)回(hui)用標準(zhun)。

試驗同時(shi)表明，二段淹沒式(shi)膜(mo)生物(wu)反應器是一種(zhong)抗污(wu)泥性(xing)能好的新工藝，污(wu)水中溶解態(tai)(tai)和膠(jiao)體態(tai)(tai)有機污(wu)染(ran)物(wu)在(zai)污(wu)染(ran)物(wu)轉(zhuan)化區(qu)得到(dao)降解，緩解了(le)對設置在(zai)污(wu)泥降解區(qu)膜(mo)組件污(wu)染(ran)。

以九保田板式(shi)(shi)膜為污泥分離裝置(zhi)的二段淹沒式(shi)(shi)生物反應器(qi)出(chu)水穩定，該設備可以實際(ji)應用于污水處理與回用。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章