PDF《MBR和BAF 用于城市污水深度 处理的工艺特性比较》

2 部分: 运行段以及反冲洗段. 运行 过程可利用 PLC 可编程控制器在中央控制机内根据 工况条件随时设定, 反冲洗过程手动进行. 水冲洗强 度6~10 L ・ m-2 ・ s-1 , 气反冲强度为 12~20 m3 ・ m-2 ・ s-1 , 一次反冲时间 10~20 min.

3 运行效果分析 3.1 系统启动阶段 MBR 接种污泥取自某生活污水处理厂二沉池 的回流污泥 ( MLSS 约6100 mg ・ L-1 ), 污泥外观呈 棕褐色. 在驯化阶段, 进水采用部分污水加营养物质 的方式, 处理水量逐步递增.经过两周左右的培养, 活性污泥生长良好, 出水水质稳定, 认为驯化已成功. BAF 的启动采用相同的活性污泥进行接种.由 于接种活性污泥中生物量浓度较高, 有利于固定床 生物膜反应器中的生物量的稳定生长, 挂膜速度较 快[3] .首先将污泥打入曝气生物滤池, 在不进水的情 况下曝气

2 d, 之后不断提高进水流量, 并向废水系 统内投加适当营养盐, 一周后 BAF 中火山岩滤料表 SBR MBR BAF RO RO 图1中试系统工艺流程 Fig.1 Schematic diagram of the pilot system 王荣昌等, MBR 和BAF 用于城市污水深度处理的工艺特性比较

83 面颜色由黑褐色转为黄褐色,继续提高进水负荷,

10 d 后滤料表面黄褐色膜明显增加,而且 COD 的 去除率达到稳定, 此时, 认为 BAF 中微生物的培养 驯化成功. 3.2 处理效果比较 经过

40 d 的连续运行及进出水水质分析, 对MBR 和BAF 对主要污染物的去除效果总结如表

2 和表

3 所示. 通过表

2 和表

3 可以看出, MBR 出水水质可以 稳定达到国家标准城市污水再生利用工业用水水质 标准 (GB/T 19923-2005)中有关再生水用作锅炉补 给水的水质要求.而BAF 的出水水质不稳定, 有些出 水水质指标不能达标, 如: 出水中 NH4 + -N 的平均质量 浓度为 16.62 mg ・ L-1 , 不能达到 GB/T 19923-2005标 准中再生水用作锅炉补给水的水质要求. 3.2.1 有机物的去除 尽管试验阶段平均温度只有

5 ℃,生化处理能 力低,且进水水质变化很大 (进水 COD 30~197 mg ・ L-1 ), 但2种工艺对有机物的去除均有良好的效 果, COD 的平均去除率分别可以达到 75%、 70%, BOD5 的去除率分别为 92%、 78%. 相比较而言, 在本 试验中, MBR 对有机物处理效果和处理稳定性均优 于BAF, MBR 绝大多数天数的出水值在

20 mg ・ L-1 以下, 同时去除率稳定在 65%~80%. 因此, MBR 在 低温及进水水质变化较大的情况下,仍有较好的污 染物处理效果, 表现出较强的抗冲击负荷能力. 3.2.2 氮磷的去除 根据过去的研究[4] , MBR 和BAF 对TP 的去除 效果较差.但本试验结果表明,

2 种工艺对 TP 均有 一定的去除效果,而且平均去除率均高于 80%, 分 析原因, 可能是由于进水 SS 很高, 大多数磷存在或 者吸附与污泥固体中,水相中 TP 含量很低, 而MBR 和BAF 对SS 均具有良好的去除能力, 因此两 者对 TP 也有较好的去除. 在本试验中, MBR 对NH4 + -N 的去除率明显高 于BAF, MBR 对NH4 + -N 的去除率稳定在 90%~ 99%之间.而BAF 对NH4 + -N 的去除效果不佳, 可能 是由于气温低,硝化细菌较难在滤料上生长,而在 MBR 反应器中更容易适应. 3.2.3 悬浮固体的去除 MBR 反应器具有良好的除浊能力[5] .本试验所 采用的超滤膜孔径很小 (孔径 0.02 μm), 截留分子 量较低(150

000 道尔顿), 在进水的 SS 相对较高 (平均质量浓度约为

34 mg ・ L-1 ),而且相对不稳定 (10~99 mg ・ L-1 )的情况下, MBR 出水 SS 接近于 0. BAF 对SS 的去除主要依靠滤料的过滤作用, 相对超滤膜的截留作用, BAF 对SS 去除效果相对 较差. 3.2.4 MBR 反应器中的膜污染 通常采用跨膜压差 (Transmembrane pressure, TMP)来表征膜污染的程度, 污染物在膜表面的积 累造成跨膜压差的增长[6] .为了减缓膜污染, 试验膜 组件采用帘式结构, 膜丝排布稀疏且膜丝松弛, 保证 膜丝可以自由运动,