[摘要]膜生物反应器是一种新型的污水处理设备,如何能让系统稳定高效的运行是现在面临的主要问题之一。因此,对系统的出水方式、DO、HRT以及膜的操作压力等参数进行了研究,结果表明,系统采用间歇式出水、DO为2.0～3.0 mg/L,HRT=9 h,曝气量2.8 m3/h,抽吸时间10 min,停吸时间8 min时处理效率最高。
[关键词]膜生物反应器;印染废水;厌氧工艺;好氧工艺
一体式膜生物反应器是目前水处理领域的应用热点,该系统具有出水水质好、占地面积小、处理效率高和耐冲击等特点,因而得到了较为广泛的应用。关于该设备处理印染废水的效果,以前已有所报道,但如何能让系统在稳定高效的条件下运行,是目前值得探讨的一个问题。笔者针对该系统在处理印染废水的过程中的一些参数优化问题进行了研究,找出了其最佳的运行工艺条件。
1·试验装置和材料
1.1试验装置
在本实验流程中,首先用泵将水箱内的印染废水泵入厌氧池,通过穿孔管均匀布水,废水在由下往上的缓慢升流的过程中与软性填料接触,进行初步的水解酸化反应。水解酸化后的废水由溢流口流入好氧膜生物反应器内,进行生物降解和膜过滤过程,然后在抽吸泵的作用下利用膜组件的分离作用得到最终出水。好氧膜生物反应器池底的曝气装置由24个微孔曝气头均匀分布、固定组合而成,空气压缩机起到导入空气,进行曝气的作用。
1.2试验材料
实验用的是微孔过滤膜(MF),这种膜属于中空纤维膜,制作材料为聚偏氟乙烯(PVDF),纤维孔径0.2μm,进水方式为外压式。厌氧池内的填料选用软性纤维填料。
2·试验水质
本试验所用原水均取自陕西省华润印染有限公司污水处理厂曝气池,原水水量为0.15~0.30 t/d,其水质为CODCr 800~2 000 mg/L,BOD5 200~500,色度800~1 200倍,SS 300~500 mg/L,pH 10~13,水温35~45℃。
3·试验方法
试验共分如下三个阶段:
(1)准备阶段包括设备的安装、试验仪器和药品的准备以及污泥的驯化,历时20 d。
(2)在HRT=6 h时运行6 d,HRT=8 h和9 h时各运行5 d,总计16 d,不排泥。测定进水、厌氧池出水(溢流槽)、MBR上清液和出水的水质指标。检测指标包括CODCr、MLSS、DO、SV,并通过CODCr去除率的变化找出最佳HRT。
(3)控制HRT为最佳,历时10 d连续运行,不排泥。
系统运行相对稳定时,通过正交试验考察曝气量、抽吸停吸时间对膜操作压力的影响,以确定其最佳操作条件。正交实验中每个条件下运行1 d,每4 h测定1次。
4·实验结果
4.1 DO对处理效果的影响
4.1.1 DO对CODCr去除率的影响
实验中DO的测定是每天都进行的,但是数据很散,所以选取具有代表性的几个点作成曲线,主要考察DO对CODCr去除率的影响,结果如图1所示。
由图1可见,系统中DO的最佳值在2.0~3.0mg/L之间。当DO<1.5 mg/L时,污泥供氧不足,菌胶团生长不良,污泥发黑,池内有些臭味发出,有污泥老化的现象,从而造成出水CODCr升高,处理效率降低。当DO>3.0 mg/L,池内供氧过大,污泥中的有机物代谢速率加快,造成污泥的负荷降低,从而影响处理效率,另外,DO过大也就是曝气量要加大,池内的搅拌强度会加强,会造成污泥絮体打碎,影响处理效率。
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