新型膜生物反应器处理人工合成污水的试验研究
|
摘要
膜生物反应器(membrane bio-reactor ,MBR)技术具有传统方法所不及的许多优点,具有广阔的应用前景,但高能耗、膜污染是影响MBR工艺推广应用的主要障碍。我们从曝气方式入手研发了新型射流曝气膜生物反应器,取代了鼓风机,省却抽吸泵。通过在实验室近100天的小试试验研究此新型MBR系统在实际应用的可行性和对生活污水处理的效果以及可能遇到的问题。经试验证明:射流曝气能达到非常好的充氧性能,系统对CODCr去除率均大于90%,基本在95%以上;NH3-N去除率基本在90%以上;浊度去除率高达99%以上,出水浊度小于1NTU,出水无色无味。本文初步探讨了污染物的去除机制,认为在反应器运行的前期生化反应在对COD的去除起主导地位,但随着运行时间的延长,膜对去除COD的贡献率增大。通过膜污染后的三次清洗,摸索出最佳清洗方法为: 1%NaOCl浸泡20小时然后1%HCl浸泡4小时,并认为累积恢复率更能反应膜清洗的效果。
Membrane bio-reactor(MBR)has many advantages which are not possessed by the traditional methods and it has a quite broad prospect. Membrane pollution and high energy consume are two main obstacles for MBR’s extensive appliance.We designed a new typed MBR,which replaced the blast and omitted the out water pump.In 100 day’s experiment in laboratory we studied the feasibility of this new MBR’s practical application and studied its dispose effect for municipal wastewater and tried to discover potential problems. By experiment we found that jet aeration could realize very good oxygen consistence in the reactor between 6mg/L ~8mg/L.We also found it can garantee high sludge consistence in the reactor between 4000mg/L~7000 mg/L.Our experiment went through three sludge retain time(SRT,80days、40days、20days)and there were four enter water load in each SRT.No matter how the enter waer changed the water quality of the equit was very good.The wipe off ratio of COD exceeded 90%,nearly all excessed 95%; wipe off ratio of NH3-N exceeded 90%; wipe off ratio of turbid degree exceeded 90% and the turbid degree of the equit less than 1 NTU. At the beginning of the reactor operation ,Biochemical reaction in the removal of COD is in terms of a dominant position, but with the time run , the contribution rate of the membrane removal of COD increased. We feeled about the best cleanout mean: 1% NaOCl immersion for 20 hours and then 1% HCl soak 4 hours, we think that the cumulative recovery rate better response membrane cleaning effect.
Membrane bio-reactor(MBR)has many advantages which are not possessed by the traditional methods and it has a quite broad prospect. Membrane pollution and high energy consume are two main obstacles for MBR’s extensive appliance.We designed a new typed MBR,which replaced the blast and omitted the out water pump.In 100 day’s experiment in laboratory we studied the feasibility of this new MBR’s practical application and studied its dispose effect for municipal wastewater and tried to discover potential problems. By experiment we found that jet aeration could realize very good oxygen consistence in the reactor between 6mg/L ~8mg/L.We also found it can garantee high sludge consistence in the reactor between 4000mg/L~7000 mg/L.Our experiment went through three sludge retain time(SRT,80days、40days、20days)and there were four enter water load in each SRT.No matter how the enter waer changed the water quality of the equit was very good.The wipe off ratio of COD exceeded 90%,nearly all excessed 95%; wipe off ratio of NH3-N exceeded 90%; wipe off ratio of turbid degree exceeded 90% and the turbid degree of the equit less than 1 NTU. At the beginning of the reactor operation ,Biochemical reaction in the removal of COD is in terms of a dominant position, but with the time run , the contribution rate of the membrane removal of COD increased. We feeled about the best cleanout mean: 1% NaOCl immersion for 20 hours and then 1% HCl soak 4 hours, we think that the cumulative recovery rate better response membrane cleaning effect.
引文
[1]沈耀良,王宝贞.废水生物处理新技术――理论与应用(第二版),中国环境科学出版社.
[2]王宝贞,王琳.水污染治理新技术――新工艺、新概念、新理论(第一版),科学出版社.
[3] 王 永 波 , 赵 文 蕾 , 赵 文 蓓 . 膜 生 物 反 应 器 的 实 验 研 究 及 在 水 处 理 中 的 应用,2003,9(4):291~293.
[4]李静,杜启云,戴海平.污水处理中膜生物反应器的研究进展.天津工业大学学报.2003(6):18-21.
[5]李娜,梁伟,李志东.A/O 型 IMBR 处理生活污水的研究.中国给水排水.2006,15:25-28.
[6]曹斌,黄霞,北中敦等.A2/O-膜生物反应器强化生物脱氮除磷中试研究.中国给水排水.2007,03,22-26.
[7]周建仁膜生物反应器处理高浓度生活污水的中试研究[J] 环境工程,2002,20:17 一 31.
[8]李红瑛,陈卫,孙敏.A/O-MBR 处理低浓度生活污水的试验研究.中国给水排水,2007,03,96-98.
[9] 杨利 , 魏春海 , 黄霞 .SMBR 处理城市污水的同步脱氮除磷研究 . 中国给水排水,2006,11,13-17.
[10]丁杭军.一休式膜生物反应器处理医院污水的应用研究[J].中国给水排水,2001,(9)
[11] 郝爱玲 , 陈永玲 . 膜生物反应器去除原水中微量苯酚的研究 . 中国给水排水,2006,05,102-105.
[12] 国家环境保护总局。 水和废水监测分析方法。 第四版[M]. 北京:中国环境科学出版社,2002,12.
[13]许艳红,赵新华等.MBR 膜丝表面生物膜对出水水质的稳定作用[J].中国给水排水,2006,16:65-68.
[14] 沈耀良,王宝贞.废水生物处理新技术――理论与应用.中国环境科学出版社352-353.
[15] 顾 国 维 , 何 义 亮 . 膜 生 物 反 应 器 在 污 水 处 理 中 的 研 究 和 应 用 . 化 学 工业,1997,17(4):64-65
[16] 杨小丽,王世和等.膜生物反应器净化污水的硝化反硝化性能.东南大学学报(自然科学版).2006.6:981-985
[17] 钱鸣飞,李勇,黄勇.膜生物反应器中曝气方式的比较及改进思路[J].工业用水与废水.2006:78-82
[18]林燕,何义亮,孔海南等.MBR中同步硝化反硝化及异养硝化现象试验研究.膜科学与技术.2006,2:22-26
[19] 伊军.消化污泥脱氢酶活性检测的若干问题.中国给水排水,2000, 16(7):3-8
[20] 张曼,刘国化,杨波,陈季华.A/O/O 生物膜反应器处理锦纶废水的影响因素.水处理技术.2007(5):32-37
[21] Vignesaeran S,Vigneswaran B,Ben Aim R. Application Of Microfiltration for Water and Wastewater treatment,Enironmental Sanitation Revirws,1991,31:17.
[22]蒋波, 王丽萍, 华素兰, 张传义.MBR 膜污染形成机理及控制. 环境科学与管理.2006(1):110-112.
[23] 华耀祖,《超滤技术与应用》,北京,化学工业出版社,2004
[24]尹国,彭超英,朱国洪,余以刚,高孔荣.膜生物反应器中膜污染研究进展.环境保护科学,2000,26(101):10~13.
[25] 崔峰 , 李勇 , 韩建华 . 膜生物反应器运行中的膜污染问题 . 石油化工环境保护,2000:24~26.
[26]Davis WJ,Le MS,HeathCR.Intensified actived sludge process with submerged membrane miorofiltration.Wat.Sci.Tech,1998,38(4):421~428.
[27]房霞.膜生物反应器的研究进展—污水处理新技术. 建设科技,2003,6:113~114.
[28]Marshell A.[J].Desalination.2003;(91):65
[29]蒲野纹平等,膜生物反应器的操作条件。
[30]刘建文,冯海军.膜生物反应器的污染与防治.科技情报开发与经济.2005(8):138-139.
[31] Richard W W,Wayne L P. Jet aeration in activated sludge system[J]. JWPCF,1969,41(10):1726-1736.
[32]顾国维,何义亮.膜生物支应器――在污水处理中的研究和应用.2002:309-310
[33]许振良.膜法水处理技术(第一版).化学工业出版社.2005:252
[34]郭晓燕,侯毅,张振家.用于自来水浓度处理的 MF 膜污染的清洗方法研究.中国给水排水 2006(05).99-101
[35]曾一鸣.膜生物反应器技术(第一版).国防工业出版社,2007:81
[2]王宝贞,王琳.水污染治理新技术――新工艺、新概念、新理论(第一版),科学出版社.
[3] 王 永 波 , 赵 文 蕾 , 赵 文 蓓 . 膜 生 物 反 应 器 的 实 验 研 究 及 在 水 处 理 中 的 应用,2003,9(4):291~293.
[4]李静,杜启云,戴海平.污水处理中膜生物反应器的研究进展.天津工业大学学报.2003(6):18-21.
[5]李娜,梁伟,李志东.A/O 型 IMBR 处理生活污水的研究.中国给水排水.2006,15:25-28.
[6]曹斌,黄霞,北中敦等.A2/O-膜生物反应器强化生物脱氮除磷中试研究.中国给水排水.2007,03,22-26.
[7]周建仁膜生物反应器处理高浓度生活污水的中试研究[J] 环境工程,2002,20:17 一 31.
[8]李红瑛,陈卫,孙敏.A/O-MBR 处理低浓度生活污水的试验研究.中国给水排水,2007,03,96-98.
[9] 杨利 , 魏春海 , 黄霞 .SMBR 处理城市污水的同步脱氮除磷研究 . 中国给水排水,2006,11,13-17.
[10]丁杭军.一休式膜生物反应器处理医院污水的应用研究[J].中国给水排水,2001,(9)
[11] 郝爱玲 , 陈永玲 . 膜生物反应器去除原水中微量苯酚的研究 . 中国给水排水,2006,05,102-105.
[12] 国家环境保护总局。 水和废水监测分析方法。 第四版[M]. 北京:中国环境科学出版社,2002,12.
[13]许艳红,赵新华等.MBR 膜丝表面生物膜对出水水质的稳定作用[J].中国给水排水,2006,16:65-68.
[14] 沈耀良,王宝贞.废水生物处理新技术――理论与应用.中国环境科学出版社352-353.
[15] 顾 国 维 , 何 义 亮 . 膜 生 物 反 应 器 在 污 水 处 理 中 的 研 究 和 应 用 . 化 学 工业,1997,17(4):64-65
[16] 杨小丽,王世和等.膜生物反应器净化污水的硝化反硝化性能.东南大学学报(自然科学版).2006.6:981-985
[17] 钱鸣飞,李勇,黄勇.膜生物反应器中曝气方式的比较及改进思路[J].工业用水与废水.2006:78-82
[18]林燕,何义亮,孔海南等.MBR中同步硝化反硝化及异养硝化现象试验研究.膜科学与技术.2006,2:22-26
[19] 伊军.消化污泥脱氢酶活性检测的若干问题.中国给水排水,2000, 16(7):3-8
[20] 张曼,刘国化,杨波,陈季华.A/O/O 生物膜反应器处理锦纶废水的影响因素.水处理技术.2007(5):32-37
[21] Vignesaeran S,Vigneswaran B,Ben Aim R. Application Of Microfiltration for Water and Wastewater treatment,Enironmental Sanitation Revirws,1991,31:17.
[22]蒋波, 王丽萍, 华素兰, 张传义.MBR 膜污染形成机理及控制. 环境科学与管理.2006(1):110-112.
[23] 华耀祖,《超滤技术与应用》,北京,化学工业出版社,2004
[24]尹国,彭超英,朱国洪,余以刚,高孔荣.膜生物反应器中膜污染研究进展.环境保护科学,2000,26(101):10~13.
[25] 崔峰 , 李勇 , 韩建华 . 膜生物反应器运行中的膜污染问题 . 石油化工环境保护,2000:24~26.
[26]Davis WJ,Le MS,HeathCR.Intensified actived sludge process with submerged membrane miorofiltration.Wat.Sci.Tech,1998,38(4):421~428.
[27]房霞.膜生物反应器的研究进展—污水处理新技术. 建设科技,2003,6:113~114.
[28]Marshell A.[J].Desalination.2003;(91):65
[29]蒲野纹平等,膜生物反应器的操作条件。
[30]刘建文,冯海军.膜生物反应器的污染与防治.科技情报开发与经济.2005(8):138-139.
[31] Richard W W,Wayne L P. Jet aeration in activated sludge system[J]. JWPCF,1969,41(10):1726-1736.
[32]顾国维,何义亮.膜生物支应器――在污水处理中的研究和应用.2002:309-310
[33]许振良.膜法水处理技术(第一版).化学工业出版社.2005:252
[34]郭晓燕,侯毅,张振家.用于自来水浓度处理的 MF 膜污染的清洗方法研究.中国给水排水 2006(05).99-101
[35]曾一鸣.膜生物反应器技术(第一版).国防工业出版社,2007:81