生活污水处理陶瓷平板膜MBR技术

发布时间:2024-4-13 8:46:27

膜生物反应器(Membrane Bio-reactor,简称MBR)是一种将传统生物技术与膜分离技术相结合的污水处理与回用工艺。该技术不仅可以在生物反应池内维持高浓度的微生物量,提高处理装置的容积负荷,节省占地面积,而且可以利用膜进行高效固液分离,取代传统工艺中的沉淀和过滤技术,系统出水水质优良。现在市场上常用的中空纤维膜,由于抗污染较差,需要定期冲洗及维护,由于在一些农村污水和工业污水处理项目中,由于维护不到位或来水水质成分复杂等,实际运行效果并不理想。

陶瓷平板膜具有抗污染性好、易于清洗再生、使用寿命长、化学稳定性好、机械强度高等优点,可以有效解决现有中空纤维膜在部分工程应用过程中存在的问题,在农村生活污水、医疗废水、垃圾渗滤液、屠宰废水等领域已得到广泛应用。通过在污水厂进行中试实验,对实验结果分析,确定相关设计参数。

1、实验材料与方法

1.1 实验用水

实验用水为某县城区生活污水处理厂来水,实验处理设计水量Q=500L/h,为具体指标见表1

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1.2 实验材料

实验设备按照图1所示流程进行连接。

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原水储存罐来水通过厂区提升泵提升至原水储存罐,主体反应器缺氧池、好氧池、清水池为碳钢箱体,各反应器之间用PVC管连接,进水泵用蠕动泵,根据蠕动泵上显示的转数显示进水流量。实验用平板膜每块0.25m2,孔径0.25μm。各反应器停留时间缺氧池2h、好氧池6.5h

1.3 实验方法

实验各阶段进出水COD、氨氮、总氮、总磷浓度按照国标法进行测试。

2、实验结果与分析

2.1 膜出水通量实验

在不同出水通量下观察跨膜压差。陶瓷平板膜运行时要求跨膜压差在-30kpa以内,当通量超过-30KPa时需进行化学清洗。在膜通量在2026L/m2·h时,随着膜通量的增大,跨膜压差基本没有变化,当进一步增大膜通量,跨膜压差逐渐增大。在膜通量在32L/m2·h,跨膜压差达到-30kpa,并且化学清洗后跨膜压差没有下降。综上所述,建议陶瓷平板膜设计通量取到25L/m2·h以内。

2.2 好氧池污泥负荷实验

在膜通量为25L/m2·h,好氧池停留时间6.5h,来水水温15℃,污泥浓度8000mg/L时考察出水水质情况。通过下表可以看出,在来水COD204.5269.16mg/L,进水氨氮为21.9536.24/L时,出水COD14.4525.89mg/L,氨氮为0.310.37mg/L,出水水质稳定达标在《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A范围内,经核算污泥负荷为0.076kgBOD/(kgMLVSS·d)

2.3 反硝化速率实验

在膜通量为25L/m2·h,缺氧池停留时间2h,来水水温15℃,污泥浓度8000mg/L时考察总氮出水水质情况。通过下表可以看出,在来水总氮41.452.99mg/L,出水总氮在16.92-11.60mg/L之间,基本稳定在15mg/L以内,详见图2。经核算缺氧池反硝化速率为0.038kgNO3-N/(kgMLSS·d)

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2.4 除磷效果考察

来水总磷范围为4.055.41mg/L,出水总磷2.12.35mg/L(前三天数值,第四天开始投加除磷药剂)。第四天开始投加除磷药剂PAC,投加量为500mg/L,出水总磷逐渐降低,最后基本稳定在0.5mg/L以内。

3、结语

本实验采用陶瓷平板膜MBR工艺对生活污水进行处理,在进水COD204.5269.16mg/L,氨氮在21.9536.24mg/L,总氮在41.452.99mg/L,总磷在4.055.41mg/L的情况下,验证相关设计参数。

考察不同通量下跨膜压差,随着出水通量逐渐增大,在出水通量超过26L/m2·h时跨膜压差逐渐增大,建议设计跨膜压差取到25/m2·h以内。

好氧池停留时间6.5h,缺氧池停留时间2h,出水COD14.4525.89mg/L,氨氮为0.310.37mg/L,总氮为16.9211.60mg/L,总磷在2.12.35mg/L之间。出水COD、氨氮能够稳定达标在一级A范围内,出水逐渐稳定后总氮也能基本稳定在一级A范围内,总磷难以达标,需要辅助化学除磷。(来源:北京蓝源恒基环保科技有限公司,北京基亚特环保科技有限公司)

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