內(nèi)循環(huán)膜生物反應(yīng)器在污水回用中的應(yīng)用.pdf

1、本課題針對我國水資源短缺,水重復(fù)利用率低的現(xiàn)狀,研究開發(fā)了一種新型的低能耗、高效膜生物反應(yīng)器-內(nèi)循環(huán)膜生物反應(yīng)器(ICMBR)。反應(yīng)器設(shè)計制作完成后,以天津華潤啤酒有限公司的生產(chǎn)、生活污水為反應(yīng)器進(jìn)水,進(jìn)行了長達(dá)五個月的運行試驗；分別對ICMBR的啟動過程、處理效果、反應(yīng)器內(nèi)污泥特征以及膜污染過程進(jìn)行了研究。 內(nèi)循環(huán)膜生物反應(yīng)器是根據(jù)厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器(IC)的運行原理,在IC反應(yīng)器的第二厭氧反應(yīng)室設(shè)置中空纖維膜組件和穿孔曝氣管

2、構(gòu)成的IC+MBR集成工藝；其運行特征相當(dāng)于上流式厭氧污泥床(UASB)和膜生物反應(yīng)器(MBR)的串聯(lián)運行,并利用氣體提升達(dá)到內(nèi)循環(huán),因此成功實現(xiàn)了有機(jī)物去除和同步生物脫氮,COD和TN去除率分別達(dá)到93％和92％以上。由于極大的減少了曝氣量,并省去了內(nèi)循環(huán)的外加動力,ICMBR與現(xiàn)有膜生物反應(yīng)器相比,可節(jié)省能耗50％以上。 ICMBR的運行過程中,底部厭氧反應(yīng)室內(nèi)形成了性能優(yōu)良的顆粒污泥。顆粒污泥的形成過程可劃分為適應(yīng)期,生

3、長期和成熟期三個階段。反應(yīng)器結(jié)束運行前,污泥的最大比產(chǎn)甲炕活性(SMA)達(dá)到1.52gCODCH4/gVSS·d,污泥體積指數(shù)(SVI)為12.5mL/gSS,并具備相當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度,測試得出的顆粒污泥破損速率系數(shù)為0.152d-1。顆粒污泥生長成熟后,顆粒大小處于動態(tài)平衡狀態(tài),中值粒徑2.51mm;厭氧反應(yīng)室平均MLVSS濃度為15.2g/L,污泥增殖速率緩慢,最大比增殖速率為0.018d-1,實驗過程中未進(jìn)行污泥排放。 IC

4、MBR反應(yīng)器采用連續(xù)進(jìn)水間歇出水的方式運行。膜出水通量的變化可明顯的分為快速下降和穩(wěn)定運行兩個階段,曝氣和間歇出水等因素能有效抑制膜污染,膜通量最終穩(wěn)定在10L/m2·h。當(dāng)膜通量穩(wěn)定后,曝氣量的改變以及污泥濃度增加均未對其產(chǎn)生明顯影響。 從ICMBR反應(yīng)器的整個運行結(jié)果來看,該工藝對有機(jī)物和氮有較高的去除率；系統(tǒng)運行管理簡單,抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),具備良好的設(shè)備化開發(fā)前景。然而,ICMBR中曝氣量和產(chǎn)氣量與內(nèi)循環(huán)流量的關(guān)系、沼氣