《安全环境-环保技术》之好氧颗粒污泥膜生物反应器处理焦化废水 VIP免费

好氧颗粒污泥膜生物反应器处理焦化废水摘要:为了提高焦化废水的处理效果，减轻对环境的污染，选择好氧颗粒污泥膜生物反应器处理人工模拟焦化废水，探讨了不同颗粒污泥浓度对焦化废水的处理效果及膜污染的情况。结果表明，不同颗粒污泥浓度对焦化废水的处理效果有显著差别。投加颗粒污泥后，反应器对不同颗粒污泥浓度条件下COD、NH3-N、苯酚、TP的去除效果不同。好氧颗粒污泥内部缺氧和厌氧环境下，反应器中的好氧颗粒污泥质量分数为100%时对COD去除率为99.17%、NH3-N去除率为95.00%、苯酚去除率为99.90%、TP去除率为85.22%。同时，比较了不同颗粒污泥浓度下反应器运行中膜通量的变化趋势及膜表面的变化情况。颗粒污泥投加量的不同对膜污染的抑制作用也不同。颗粒污泥使膜污染减轻，膜通量恢复率升高。关键词:膜生物反应器;焦化废水;好氧颗粒污泥;去除率;膜污染0引言焦化废水含有大量难降解有机污染物，成分复杂，含有大量的酚、氰、苯、氨氮等有毒有害物质。超标排放的焦化废水对环境造成严重的污染[1]。目前，中国大多焦化企业对废水净化采用的是普通活性污泥法，该方法对废水中的酚、氰等物质有一定的去除效果，对COD及NH3-N的去除率极差，甚至没有去除率[2]。针对在实际中遇到的问题，人们提出了利用膜生物反应器(MBR)处理焦化废水新工艺。膜生物反应器是生物处理设备与膜分离装置进行组合的一种高效的污水处理设备。因其具备处理效率高、出水水质好、设备紧凑、占地面积小、易实现自动控制和运行管理方便等特点成为国内外研究的热点[3-4]。然而，膜生物反应器处理焦化废水时单位膜的处理能力小，膜污染较重，透过率较低。好氧颗粒污泥则能有效的减缓膜污染、延长膜的使用寿命，具有良好沉降性能和细胞固化高，对各种废水的处理效果好于絮状污泥[5-6]。笔者采用模拟焦化废水，以实验室小型膜生物反应器装置为研究对象，考察不同颗粒污泥和絮状污泥对COD、NH3-N、TP、苯酚的去除率η及不同条件下污泥的性能及膜污染情况。1实验装置与方法1.1装置实验装置采用一体式膜生物反应器，见图1，反应器为圆形有机玻璃柱，有效容积为25L，原水从底部进入生物反应器内，经抽吸泵膜组件过滤出水。膜组件为中空纤维膜(孔径为0.1～0.2μm，膜面积为0.2m2)，放置在反应器中部。反应器下方设有穿孔曝气管，以转子流量计调节曝气量，一方面为微生物降解有机物好氧段提供必要的溶解氧，另一方面可将污染物及活性成分污泥搅拌混合，并在膜表面形成一定的紊流，减缓膜污染。1.2用水实验用水采用人工模拟焦化配水，所用药品名及用量见表1。微量元素组成见表2。1.3絮状污泥哈尔滨市立林污水处理厂曝气池污泥，经沉淀后去掉上清液，絮状污泥MLSS为15.51g/L，SVI为121.29mL/g，Zeta电位为-20.265mV。1.4颗粒污泥哈尔滨市立林污水处理厂曝气池污泥，经实验室驯化培养后污泥逐渐变成橙黄色好氧颗粒污泥。显微镜下，颗粒污泥呈球形或椭球形，密实且轮廓清晰，MLSS为9g/L，SVI为25.62mL/g。驯化后污泥沉降速度v是32.3m/h，Zeta电位为-4.236mV。1.5实验方法实验采用缺氧-厌氧-好氧工艺，A2/O工艺中缺氧时间为4h，溶解氧控制在0.2～0.5mg/L。厌氧段时间为3h，溶解氧为2mg/L，运行周期15d[7]。实验温度为室温(18～23℃)。反应器中加入絮状污泥及颗粒污泥，颗粒污泥在反应器中的总污泥质量分数为0、20%、40%、60%、80%、100%，初始污泥质量浓度为5000mg/L[8]，反应期间不排泥。进水pH值6.5～7.5。真空泵间歇抽吸方式运行，抽吸时间为10min，停吸时间为5min[9]。每周期结束后将膜组件取出，用清水冲洗后以0.3%的次氯酸钠浸泡清洗，恢复膜通量[10]。1.6分析项目与测试方法日常分析测定的项目包括进水、反应器混合液、膜出水的COD、NH3-N、苯酚、TP，以及MBR中的DO、MLSS、SV。测定方法均采用标准方法[11]。2结果与讨论2.1好氧颗粒污泥浓度的影响颗粒污泥的投加影响了反应器内部的污泥性能，提高了反应器内部的生物多样性，增强了微生物对污染物的去除能力，特别是提高了脱氮除磷的能力[12]。2.1.1对COD的去除效果由图2可见，无颗粒污泥时，最低处理效率为66.08%，最高处理效率为94.39%，在第5dCOD的去除效果基本趋...