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每天50吨一体化生活污水处理装置《资讯》

发布时间:2020-08-20 16:31:55 阅读: 来源:蚀刻机厂家

每天50吨一体化生活污水处理装置

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接种污泥与试验进水 试验所用污泥取自哈尔滨某污水处理厂厌氧消化段,污泥初始MLSS为9.90 g·L-1,MLVSS为5.90 g·L-1,MLVSS/MLSS为0.59.试验进水为人工配制的模拟生活污水,UASB启动初期其组成成分及浓度为:葡萄糖1200 mg·L-1,乙酸钠600 mg·L-1,氯化铵157 mg·L-1,尿素33 mg·L-1,磷酸二氢钾88 mg·L-1,硫酸镁33 mg·L-1,无水氯化钙26 mg·L-1,碳酸氢钠867 mg·L-1,微量元素(姚晨, 2012)1.33 mL·L-1.UASB稳定运行及耦合膜组件运行阶段其配水成分除葡萄糖和乙酸钠分别变为400 mg·L-1和200 mg·L-1外,其余成分及浓度不变.其水质指标COD、NH3-N平均值分别为514.02 mg·L-1、43.00 mg·L-1,pH为6.50~8.01.

2.3 反应器运行条件  试验过程中,UASB温度控制在(30±2) ℃.反应器启动阶段,为使厌氧菌快速生长、缩短反应器启动时间,进水COD控制在1500 mg·L-1左右,HRT为18 h,无排泥.在运行第75 d,将HRT缩短为12 h.膜出水方式为连续出水,当TMP达到25 kPa时视为膜污染,需进行清洗.耦合膜组件运行后,对膜进行了两次反冲洗,一次人力清洗(使用毛刷去除表面污染物).  根据厌氧陶瓷膜生物反应器的运行状态将试验分为两个阶段:①UASB单独运行阶段;②UASB与膜组件耦合运行阶段.反应器启动初期,单独启动UASB,待反应器运行达到稳定阶段后(UASB运行第109 d),耦合膜组件.UASB单独运行又分为两个阶段:阶段Ⅰ(第0~60 d)为UASB的启动期,其COD去除率超过90%,认为UASB启动完成;阶段Ⅱ(第61~108 d)为UASB稳定运行阶段.  2.4 分析项目及检测方法  监测验进出水的常规水质指标:COD采用快速消解分光光度法(HJ 399-2007)测定,NH3-N采用纳氏试剂分光光度法(HJ 535-2009)测定,VFA采用气相色谱进行测定,pH采用德国WTW(pH/Oxi 340i)手提式多参数测试仪测定.沼气中甲烷的含量采用气相色谱法测定.混合液悬浮固体浓度(MLSS)及混合液挥发性悬浮固体浓度(MLVSS)采用重量法测定.TMP由联机电脑监测和记录.溶解性微生物产物(Soluble Microbial Product, SMP)和胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substance, EPS)的提取方法详见文献(邢敏, 2010).对提取出的SMP和EPS进行蛋白和多糖的测定,其测定方法分别采用考马斯亮蓝法和苯酚-硫酸法.目前,城市生活污水处理工艺主要有A2O、SBR、氧化沟等,其核心技术为活性污泥法.传统活性污泥法能耗较高且存在污泥处理处置的问题,相比之下,厌氧生物技术因其污泥产量少、能耗低且能产生能源性气体甲烷而受到越来越广泛的关注,但厌氧生物处理存在的污泥流失和处理效果不理想等问题需要进一步改进(许颖等, 2016).厌氧膜生物反应器(Anaerobic Membrane Bioreactor, AnMBR)的研究最早始于1978年,其不仅具有厌氧处理的优势,还能够通过膜组件的截留作用保证系统的污泥浓度(Gao et al., 2010;Mei et al., 2017;许美兰等, 2015;Seib et al., 2016),此外,还实现了SRT和HRT的分离,提高了出水质量.尽管AnMBR潜力巨大,但膜污染导致的膜清洗和更换费用是限制该技术推广应用的主要因素(Yue et al., 2015).

AnMBR中使用的膜材料主要分为高分子有机膜和无机膜,其中,陶瓷膜是在水处理领域应用最多的无机膜材料.相比有机膜,陶瓷膜具有更宽的适用范围及更强的耐腐蚀性、耐污染性(曹义鸣等, 2013).Seib等(2016)研究了高分子有机膜和管状陶瓷膜对合成废水及实际市政污水的有机物去除效果,结果表明,HRT为4.2~9.8 h时,出水BOD5小于10 mg·L-1,且相比有机膜,陶瓷膜具有相对较慢的污染速率.在生活污水等低浓度废水处理方面,厌氧技术仍面临挑战(赵立健等, 2010),但如将其与陶瓷膜结合起来,既可保留厌氧处理的优势,还能通过与陶瓷膜的结合进一步减缓膜污染,强化厌氧系统的处理效能.但目前采用分置式厌氧陶瓷膜生物反应器处理城市生活污水的报道较少见.基于此,本研究将厌氧生物反应器UASB与陶瓷膜组件结合起来处理模拟生活污水,研究其对模拟生活污水的处理效果、系统产气及膜污染情况,旨在为陶瓷膜在生活污水处理中的应用及推广奠定基础,并为系统高效稳定运行提供参考.2 材料与方法(Materials and methods)2.1 试验装置试验装置由厌氧反应器UASB及陶瓷膜组件组合而成,具体如图 1所示.UASB直径100 mm,高730 mm,有效容积为6.3 L.陶瓷膜组件长300 mm,宽40 mm,高350 mm,有效容积为3.5 L,陶瓷膜材质为α-Al2O3,孔径为0.1 μm,总膜面积为1141.4 cm2,膜通量为600 L·m-2·h-1.UASB出水流入膜组件,UASB和膜组件上部均设有回流管,回流污水与系统进水一同进入UASB,使得反应器内部呈流化状态(回流比20:1).膜组件出水处安装有压力传感器,用以观察运行过程中跨膜压差(Transmembrane Pressure, TMP)的变化情况.进出水及回流均由蠕动泵控制.Mg(OH)2-BC固定氮、磷的机理分析

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