碳管膜曝气膜生物反应器处理高浓度氨氮污水的研究.PDF

维普资讯 第33卷 第 1期 水处曩技术 V0L33No．1 2007年 1月 TECHNOlOGIYOFWATERTRE^1 ENT Jan．，2007 63 碳管膜曝气膜生物反应器处理 高浓度氨氮污水的研究 刘 强，杨风林，张兴文，刘惠军 (大连理工大学环境与生命学院，辽宁 大连 116023) 擅 要l对以煤基微孔碳管为组件的碳膜曝气膜生物反应器(MABR)处理高浓度氨氮污水进行了实验研究。碳膜同时起 到生物膜载体和无泡曝气的双重作用。氧气和营养物分别从生物膜的两侧进入膜内。本实验进行 15Od，分阶段对不同溶 解氧(D0)条件，不同进水浓废和不同水力停留时间(HRT)下，MABR的硝化，瓦硝化同时去除COD的性能进行研究。研究 表明，在溶解氧为0．8mg／L的条件下，TN有最佳去除效果，NH3-N、TN和COD去除率分别为87．88％、86．5％和87．64％。 NH3-N的去除率随D0的升高而增大，去除率可迭99．7％，但更高的溶解氧 (1．6mg／L)对去除率影响甚微。高进水负荷 实验于16d内，进水Nil：3-N浓度增大4倍，至214．25mg／L，去除率仍保持92％以上 HRT由20h逐渐降低至8h时，去除 率略有降低，但去除负荷增长2倍以上。说明该MABR装置有良好的脱氮能力和较高负荷下的污水处理能力。 关■诩t膜曝气膜生物反应器(MABR)；无泡曝气；反硝化；脱氮 中田分类号lX703．1 文l标识码lA 文章■|j}2007)01—063—04 针对传统的活性污泥法和生物膜处理废水的不 用的重要因素之一是膜材料的昂贵价格嘲。 足，膜生物反应器 (MembraneAerationBiological 本实验以较廉价的煤基微孔碳管为膜组件 ， Reactor，MABR)成为研究的热点。通常所说的膜生 构建 了一种新 型的碳膜曝气膜 生物反应器 物反应器多指膜分离膜生物反应器，即将膜分离技 (MABR)，对其在不同溶解氧及不同水力负荷条件 术应用于废水处理系统，可提高泥水分离效率和生 下硝化、反硝化和去除COD的性能进行了实验研 化反应速率。膜曝气一膜生物反应器 (MAJBR)是膜 究，并取得了良好的处理效果。 技术应用于水处理的一种新形式，即采用透气性的 1 实验部分 致密膜或疏水性微孔膜，对生物反应器进行无泡曝 气。膜材料本身同时起到供氧和生物膜载体的作用。 1．1装置和方法 无泡曝气在不产生肉眼可见气泡的情况下直接把氧 本实验装置以煤基微孔碳管 (大连理工大学煤 气传递到生物膜内，可以降低能耗，提高供氧效率， 化工研究所提供)为膜材料制作，碳管排列为5层， 甚至可以得到近于 100％的氧利用率 l【】。同时避免在 共28根，每根有效长度230mm，外径 8．9ITLrn，壁厚 曝气过程中带出水中的挥发性有机物。氧和营养物 2．1ITLrn，微孔平均孔径3m。总膜面积0．18mz，比表 分别从生物膜的两侧在浓差、吸附等作用下进入到 面积45m2m／3。用封头封闭碳管两端，采取贯通式， 生物膜内，而对于常规的生物膜体系，氧和营养物从 一 端进气 ，另一端排气 。采用蠕动泵 (兰格 膜的同一侧进入膜内。这是lVI~ R生物膜系统传质 BT00．1OOM)进水，溢流出水；采用电磁空气压缩机 的特殊之处。因此，lVI~ R的生物膜具有独特的菌 (海利ACO．318)供氧，并由转子流量计和精密压 落结构和污水处理功能。由此也带来了很多有待研 力表分别控制气体流量和压力；磁力搅拌器搅拌。主 究的问题。国外研究的热点集中于工艺条件和微生。 体反应器用有机