平板膜-生物反應(yīng)器工程化應(yīng)用中的關(guān)鍵問(wèn)題研究.pdf

1、膜-生物反應(yīng)器作為一種新型、高效的污水處理技術(shù)，具有諸多傳統(tǒng)生物處理工藝所無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，在近年來(lái)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于城市生活污水以及工業(yè)廢水的處理。目前，在國(guó)際膜-生物反應(yīng)器市場(chǎng)上主要是平板膜-生物反應(yīng)器和中空纖維膜-生物反應(yīng)器兩種。平板膜與中空纖維膜相比，具有水力學(xué)條件易于控制、通量高、抗污染能力強(qiáng)和清洗更換方便等特點(diǎn)，能夠在更高污泥濃度條件下保持高通量穩(wěn)定運(yùn)行。但是，我國(guó)的平板膜-生物反應(yīng)器的研究明顯滯后，且平板膜-生物反應(yīng)

2、器的應(yīng)用比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于中空纖維膜-生物反應(yīng)器，而在國(guó)際的膜-生物反應(yīng)器市場(chǎng)上，平板膜-生物反應(yīng)器的應(yīng)用比例達(dá)到了68％(截止至2006年)。因此，加大平板膜-生物反應(yīng)器的研發(fā)力度，構(gòu)建我國(guó)膜-生物反應(yīng)器的合理結(jié)構(gòu)和布局，促進(jìn)膜-生物反應(yīng)器在我國(guó)的均衡發(fā)展，對(duì)膜-生物反應(yīng)器技術(shù)的發(fā)展及其在水污染控制和污水資源化的應(yīng)用具有重要的意義。本論文主要借助于400m3/d規(guī)模的平板膜-生物反應(yīng)器和幾套小試膜-生物反應(yīng)器，跟蹤研究平板膜-生

3、物反應(yīng)器在工程化應(yīng)用中的主要問(wèn)題。研究結(jié)論對(duì)平板膜-生物反應(yīng)器在工程化應(yīng)用中的設(shè)計(jì)及運(yùn)行具有一定的借鑒和參考價(jià)值。建設(shè)了400m3/d的平板膜-生物反應(yīng)器中水回用工程，并正常運(yùn)行了一年半。該工程出水達(dá)到了《城市污水中水回用-雜排水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GBl8920-2002》中的水質(zhì)要求，可以回用做廠區(qū)綠化、洗車用水；技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析表明，采用中水回用代替自來(lái)水，可年節(jié)約自來(lái)水費(fèi)用15.94萬(wàn)元；本工程的噸水能耗、清洗費(fèi)用達(dá)到了國(guó)際同類產(chǎn)品

4、的相同水平，膜價(jià)格更是具有很大的優(yōu)勢(shì)。對(duì)平板膜-生物反應(yīng)器的出水進(jìn)行了長(zhǎng)期跟蹤，發(fā)現(xiàn)無(wú)論進(jìn)水如何變化，出水COD、氨氮和SS均較為穩(wěn)定；通過(guò)計(jì)算污泥的動(dòng)力學(xué)系數(shù)表明，該工程的污泥凈產(chǎn)率系數(shù)Y=0.225kgMLVSS/kgCOD，內(nèi)源代謝系數(shù)Kd為0.0045 d-1。開發(fā)了膜組件邊側(cè)固定技術(shù)、自動(dòng)在線清洗設(shè)備、可清洗式曝氣管、事故緊急處理系統(tǒng)等工程化應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)，并在本工程上得到了成功的應(yīng)用，，大大提高了工程的穩(wěn)定運(yùn)行

5、能力，方便了操作管理。通過(guò)長(zhǎng)期跟蹤膜污染規(guī)律發(fā)現(xiàn)，在20L/m2·h的通量下，正常運(yùn)行TMP不超過(guò)20kPa，TMP增長(zhǎng)到30kPa時(shí)就應(yīng)進(jìn)行在線化學(xué)清洗；處理化學(xué)一級(jí)強(qiáng)化處理后的城市污水時(shí)，平板膜的清洗周期比處理普通生活污水要短；對(duì)于不同水泵抽吸的上下支架，在上、下支架通量之比為1.15∶1的條件下，可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)支架TMP增長(zhǎng)基本一致。針對(duì)典型的城市合流污水，平均COD/TN為8.0，利用AO膜-生物反應(yīng)器，出水COD、

6、氨氮和TN去除率分別可以達(dá)到97％、99％和77．6％，出水能夠穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB18918-2002》中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)；缺氧段HRT和硝化液回流比是TN去除的關(guān)鍵影響因素；在缺氧段HRT<3h條件下，增加缺氧段HRT能夠顯著提高TN去除率，而在缺氧段HRT＞3h條件下，增加缺氧段HRT對(duì)于總氮去除無(wú)影響；在回流比r＜100％條件下，增加r能夠顯著提高TN去除率，而在r＞100％條件下，增加r對(duì)于TN去除