4 实验结果与讨论
4.1 MLSS对COD去除率的影响
控制生物反应器中的DO含量在2.5 mg/ L左右,在24 h水力停留时间下,逐渐提高MLSS浓度,考察MLSS对COD去除率的影响。
由图2可以看出,在考察周期的前期,MLSS较低,COD去除率不是很高,因为污泥浓度较低,处理负荷增大,因而去除效果并不理想。可以看出,COD去除率在MLSS为18mg/ L时最高,达到85%左右,增大MLSS浓度至22 gmg/ L的区段内,COD去除率变化不大。但继续增大MLSS浓度,COD去除率呈下降趋势,去除效果逐渐远离峰值。理论上MLSS越高,F/M越低,去除效果越好;但实验证明MLSS不能过高,过高易造成污泥之间对营养物质与溶解氧形成竞争,使反应器中积累大量死细菌及其残留物,降低反应器效率,导致COD去除率不高,而且太高的MLSS会导致膜污染加剧、减小MBR的出水通量,本实验将MLSS控制在20 mg/ L左右比较适宜。
4.2 HRT对COD去除率的影响
HRT是MBR工艺操作运行可行性的重要技术参数。控制膜生物反应器中MLSS和DO分别维持在20mg/ L和2.5 mg/ L,真空泵的抽停时间按照膜组件供应商的建议设定为工作15 min,停留5min,在室温25℃条件下考察HRT对COD去除效果。
图3可知,水力停留时间经12h,MBR系统COD生物去除率在50%左右,膜分离去除率达62%,最终出水COD在1000mg/ L以下,COD去除率在80%以上。延续水力停留时间分别为18、24、30和36h时,图3表明,生物单元COD去除率处于不断上升阶段,膜分离去除率则与之相反,逐步降低;而系统COD总去除率则稳定在85%左右,说明膜对COD的去除率与生物去除率呈互补关系,对保障MBR系统COD去除率的稳定起到了关键作用。由图3还可以看出,水力停留时间为24h时,COD生物去除率达62%,继续延长HRT对COD生物单元去除率影响不大。
4 .3 Nv对COD去除率的影响
保持MLSS、DO等操作参数稳定,以水力停留时间作为周期,调节进水COD值在一定范围内波动,考察不同Nv对COD去除率的影响。
由图4可以看出,Nv在1.0~3.0 KgCOD·m-3·d-1范围内波动时,系统COD去除率随Nv变化波动很大,MBR上清液出水水质极不稳定,虽然有膜分离去除的互补作用,但系统总的出水水质波动较大。实验表明,Nv的急剧波动,不但使生物处理单元不能产生应有的效率,而且使膜污染加剧,寿命缩短。实验表明,MBR工艺Nv取2.0 Kg-COD·m-3·d-1左右时,系统不仅具有较强的抗负荷冲击能力,且能充分发挥生物处理单元的效能,保证出水水质稳定。
4.4 DO对COD去除效果的影响
DO对膜生物反应器运行效果有着重要的影响。合理地控制系统的曝气强度,既可使反应器中泥水混合物具有足够的紊动强度,又可给反应器中的污泥提供足够多的溶解氧,保证系统的处理效果。
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