膜生物反应器在污水处理中的应用进展(1)(2)
2017-08-17 01:04
导读：③ 生物处理单元中污泥浓度高、泥龄长，对有机物的去除率高。 ④ 对于氮、磷污染物有较高的去除率，出水可满足tp＜0.15mg/l、tn＜2.2mg/l的环境最大容忍
③ 生物处理单元中污泥浓度高、泥龄长，对有机物的去除率高。
④ 对于氮、磷污染物有较高的去除率，出水可满足tp＜0.15mg/l、tn＜2.2mg/l的环境最大容忍限度(maximum tolerable risk，mtr)。
⑤ 污泥产量少，降低了对剩余污泥处置的费用，但mbr污泥的絮体较小且粘度较高。也有试验发现，mbr污泥的浓缩性能和脱水性能与传统工艺产生的污泥并无大的差异。
2.2 存在的问题及改进措施
mbr在显示出许多传统工艺无法比拟的优点时，也暴露出一些尚需改进的地方，这是研究人员关注的焦点。
2.2.1 预处理工艺
荷兰的bentem［10］等人在进行处理能力为10m3/h的mbr中试研究时，对4种不同的格栅进行了对比试验，栅孔的尺寸为0.25～0.75mm。试验发现，对原水进行预处理后，原水中的ss可去除30%～60%，这样可以改变原水成分，从而改善后续工艺的处理效果， 减轻膜污染，减小剩余污泥产量并改善污泥性状。随着ss的去除，cod也有10%～15%的去除。通过中试，bentem等人认为在使用mbr处理污水时，采用格栅进行预处理是非常必要的。
2.2.2 膜污染与清洗
膜工艺的一大缺点是膜在运行一段时间以后会因为膜受到污染而导致膜通量的降低，如何减缓膜污染进程从而维持膜通量是应用膜工艺时所面临的一大挑战。
英国学者［11］认为主要有三大因素影响膜污染(见图1)，即膜本身的性质、活性污泥的性质和mbr的运行条件三者相互影响。膜材质决定了膜的亲水性和膜孔隙率，膜孔的尺寸则会影响过膜压差(transmembrane pressure，tmp)的大小；反应器的构造与错流的速率(cross flow velocity，cfv)将影响到活性污泥中胞外聚合物(extracellular polymeric substances，eps)的生成、污泥絮体结构和大小以及溶解物的性质；mbr中的hrt/srt则直接影响到污泥的浓度和eps的形成与生长。
荷兰研究者［10］在试验中发现，导致膜污染的最重要因素是滤饼层的形成，而原水中的杂质、污泥的性质、mbr的水
力学特性以及膜清洗等因素都会影响滤饼层的形成及性质。为了防止滤饼层的形成，以下几点非常重要：
（科教作文网http://zw.NSEaC.com编辑发布） ① 选择透水量衰减速度低的膜，并且控制膜通量；
② 减少mbr中的短流区，避免过高的装填度；
③ 选择合理的膜工作通量；
④ 使污泥絮体颗粒尽量大，此时滤饼层有较好的透水性；
⑤ 保持生物相的良好生长，防止eps和丝状菌大量产生。
在已经出现了较厚的滤饼层后，可通过下列方法加以去除：
① 保持mbr中流体的高度紊动，但注意不要使污泥絮体破碎，否则会影响膜的透水性；
② 采用变强度曝气可使污泥层破碎，高错流速度有助于控制滤饼层；
③ 水力反洗可有效去除滤饼层，但只在反洗频率高时才有效；
④ 采用间歇出水方式可有效控制滤饼层的形成。
试验中还发现，
化学清洗可改善生物污染的状况，但在用naclo对膜进行化学清洗时会导致出水中可提取的有机卤化物（extractable organic halogens，eox）浓度升高，所以当需要频繁化学清洗时应引起重视。
2.2.3 mbr中的氧传递率
在用于处理污水的mbr中通常都维持较高的mlss(8～12g/l)浓度［7］，这易导致氧传递率的降低，从而使运行能耗变大。传递层特性、气泡大小和气泡在混合液中的平均停留时间都会影响到氧传递率，而后两项与混合液的粘性关系密切，mbr中混合和曝气的效果以及污泥浓度都会影响混合液的粘性。活性污泥中eps的生成会增加混合液的粘性，并且使活性污泥的憎水性增强。活性污泥中丝状菌的生长导致污泥膨胀从而使混合液粘性增加，此外丝状菌的新陈代谢还会产生憎水物质，其中可溶性微生物代谢产物(soluble microbial products，smp)还会导致膜的污染。
要保持较高的氧传递率和降低能耗应从两方面出发：一是合理选择曝气及混合装置，使混合液有较高的紊动；二是调节运行参数，使生物相保持良好的生长状态。
