浸没式膜SBR反应器去除焦化废水中氨氮的研究

1、浸没式膜-SBR反响器去除焦化废水中氨氮的研究摘要：膜生物反响器加ebraneBireatr，是通过膜别离强化生物处理效果的组合工艺。由于膜的截留作用，微生物不随出水流失，同时大分子难降解物质和微生物代谢产物也保存在反响器内，其中有些物质可能对微生物生理活动产生一些影响，使得膜生物反响器在NH3N的去除中，具有不同于普通活性污泥法的性质。本试验通过一年多的运行，研究了在较长泥龄条件下，膜生物反响器对焦化废水中NH3N的去除特点，并讨论了NH3N去除的影响因素。关键词：浸没式膜-SBR反响器焦化废水去除氨氮AStudynNH3-NRevalfkeasteaterbySubergedebraneS

2、equenng-BahBireatrAbstrat:AsubergedebraneSequeningBathBireatrasusedttreatkeasteater.Theresultsshthat:thesysteasdeeplyaffetedbyteperature,pHvalueftheeffluent,DftheixedliqUid,suddenraisefinfluentNH3-Nnentratin.Astheresultfebraneseparatin,theaniaxidizingbateriaasallkeptinthereatrandthenitrifyingability

3、fthesysteasenhaned.ebraneseParatinresultsintheaurnulatinfthebaterialetabliprduts,hihinhibittheativitiesfnitritexidizingbateriaandakethenitritetauulate.Keyrds:ebraneBireatr;SeqUeningBathReatr;keasteater;astehertreatent前言膜生物反响器加ebraneBireatr，是通过膜别离强化生物处理效果的组合工艺。由于膜的截留作用，微生物不随出水流失，同时大分子难降解物质和微生物代谢产物也保存

4、在反响器内，其中有些物质可能对微生物生理活动产生一些影响，使得膜生物反响器在NH3N的去除中，具有不同于普通活性污泥法的性质。本试验通过一年多的运行，研究了在较长泥龄条件下，膜生物反响器对焦化废水中NH3N的去除特点，并讨论了NH3N去除的影响因素。1试验材料和试验方法1.1试验装置及材料试验采用一体式膜生物反响器进展研究，试验装置如图1所示。反响器容积15L，膜组件采用PVDF中空纤维微滤膜，孔径0.15，膜面积0.222。1.2运行条件生物反响器的运行方式分为两阶段。阶段一：从1999年9月27日起的310天采用缺氧一好氧工艺运行，运行周期为24h，其中缺氧进水6h，曝气反响15h，膜排水

5、2h排水量11L，闲置1h。阶段二：2000年8月2日-9月23日第311天-364天为缺氧-好氧-缺氧方式运行9月2日-23日排水量减为8L，周期仍为24h，缺氧进水3.53h，曝气15h，缺氧搅拌3.54.5h，曝气排水21.5h。试验期间除分析少量取泥外，污泥增长缓慢，根本不排泥。经核算，泥龄为600d。1.3膜组件运行情况排水采用恒通量方式，即固定排水量为0.14Lin，随着混合液浓度进步和膜面污染物的沉积，抽吸压力逐渐上升。为控制膜污染引起的压力上升，设定抽吸10in，停歇5in1，整个排水期分为8个周期。膜组件下部曝气和膜组件的垂直运动，在膜外表产生水流剪切作用，使吸附于膜面的污染

6、物局部脱落，缓解压力上升。排水完毕，将膜组件用进水清洗后，冲洗水返回反响器内，膜用出水浸泡。系统运行一年多，未进展化学清洗，运行稳定。2试验结果及分析2.1硝化效果的影响因素运行过程中，在保证温度、pH、溶解氧的条件下，进水NH3N小于240gL时，出水NH3N均小于5gL。春季，硝化启动后，系统进出水NH3N变化见图2。2.1.1冲击负荷的影响由图2分析，当进水NH3N浓度突然升高，系统对NH3N去除效果明显下降，污泥负荷甚至出现负值这是因为异养菌受冲击负荷影响比硝化菌小，进水中的有机氮继续被异养菌转化为NH3N，从而使出水NH3N高于进水，需要经过5d以上时间才能恢复。系统耐冲击负荷的才能

7、较差，主要由于反响器内微生物多数呈分散生长，相对于传统活性污泥法的污泥絮体中集中生长的微生物来讲，抗冲击负荷的才能要差。2.1.2pH值的影响系统对NH3N的处理效果与出水pH值亲密相关，图3为进水NH3N为122gL左右时，出水NH3N浓度与pH的关系。当pH大于8.1时，出水NH3N才能降至10gL。同时，在试验中发现进水NH3N浓度越大，要保持处理效果，要求出水pH越高见表1小H值对硝化的影响是暂时性的，一旦PH恢复，硝化效果很快恢复正常。表1进出水NH3-N和出水pH值进水NH3-N/g.L-1)65.272.891.3117.3121.8出水NH3-N/g.L-1)1111211.3

8、出水pH6.627.777.548.128.152.1.3温度的影响初期，系统温度在20以上时，根本保持了良好的硝化效果。图4是几天有代表性的受温度波动影响时的处理效果。降温首先影响硝酸盐细菌，使N2-N积累NH3N去除率未受大的影响，出水NH3-N浓度仍然较低见图4中第24天；第30天，温度上升，N2-N很快降低，系统恢复；当温度持续低于20，亚硝酸盐细菌也受到影响，NH3N的去除也逐渐减小，硝化作用完全停顿。2.1.4泥龄系统运行初期，进水NH3N240gL左右，在未受到冲击负荷和温度、PH的影响时，NH3N去除率为99以上，产物主要为N2-N，硝化效果良好。运行300d以后，当系统进水N

9、H3N为120gL时，出水已经为10gL左右了，而且出水主要为N2-N。分析原因是因为代谢产物大局部为高分子物质，不能透过膜随出水排掉。同时，由于泥龄很长，每天排泥量很少，运行初期代谢产物的积累还比拟少，随着运行时间的增加在反响器内逐渐积累。当积累到一定程度，就对硝化产生抑制。由于硝酸盐细菌对环境比亚硝酸盐细菌敏感，硝酸盐细菌的活性几乎完全被抑制，出水中N3-N含量很低。从NH3N的去除情况来看，亚硝酸盐细菌也受到了影响。2.2膜生物反响器的硝化特性由本试验结果分析，由于采用了膜生物反响器，系统的硝化具有以下几方面的特点：2.2.1强化对NH3N的去除效果反响器运行初期，系统具有较高的处理效率

10、。以NH3N去除计算的容积负荷最高可达0.19kg3d，出水NH3N小于1g/L，NH3N去除率为99.9。而针对相似水质的AA工艺，只有当进水NH3N容积负荷小于0.1kg3d时，出水NH3N才小于10gL，容积负荷大于0.18kg3d时，出水NH3N大于40gL，NH3N去除率降至50以下2。采用膜生物反响器可以到达很好的NH3N去除效果的原因是由于：反响器内保持较高的污泥浓度，降低了F值，减弱了异养菌对溶解氧的竞争，有利于自氧硝化的进展；膜生物反响器内微生物絮体较活性污泥法细碎，污泥呈分散生长，有利于氧的传质；膜的截留作用使微生物不随出水流失，硝化菌得以在反响器内富集成为优势菌种，使NH

11、3N的转化更为彻底。2.2.2抑制硝酸盐细菌活性反响器运行初期，未受到温度的影响时，进水NH3N根本完全转化为N2-N，无N2-N的积累。经过冬季，硝化作用完全受到抑制，次年5月温度上升至23后，硝化作用迅速启动，出水NH3-N在5d内降至1gL以下，主要转化产物为N2-N，N3-N浓度一直保持在比拟低的程度，大局部时间在10gL以下。NH3NN2-N2的脱氮过程称为短程脱氮shrtutbilgialnitrgenreval，短程脱氮防止了硝化时N2-被转化为N3，反硝化时又被复原为N2-的无效循环，理论上可以节省40的碳源和25的供气量3，由N2-的进展的反硝化速率是N3-的4.3倍4，硝化

12、停留在N3-N阶段有利于反硝化的进展。3结论系统硝化效果受温度、pH、溶解氧的影响。温度降低首先影响硝酸盐细菌，使N2-N积累，但NH3N去除率未受大的影响；当温度持续降低到20以下时，NH3N的去除受到影响：pH对系统的影响是暂时的，最适pH与进水NH3N浓度有关，随进水NH3N浓度进步而增大。膜将硝化菌截留于系统中，有利于进步系统的硝化效果，在不受系统代谢产物的影响和适宜条件下，以NH3N去除计算的容积负荷最高可达0.19kg3d，而出水NH3N小于1gL，NH3N去除率为99。600d的泥龄使膜截留下来的微生物代谢产物和其他大分子物质在反响器内积累，抑制硝酸盐细菌活性，引起N2-N的积累，有利于短程脱氮的进展。但最终也会影响硝酸盐细菌的活性，影响系统的硝化效果。参考文献：1桂萍，等.膜生物反响器运行条件对膜过滤特性的影响J.环境科学，1999，212：3841.2李咏