B4歇循环活性污泥_MBR工艺的脱氮除磷特性
污水处理厂中MBR工艺脱氮除磷效果研究
污水处理厂中MBR工艺脱氮除磷效果研究膜生物反应器MBR主要是以高效膜分离技术代替了传统生物处理中的二沉池，将其膜分离技术和污水生物处理的技术进行结合，本文主要结合作者专业知识，简要的分析MBR 技术在市政污水处理厂脱氮除磷效果，以供借鉴。
1 MBR的性质MBR主要是将膜分离的技术和生物反应器进行结合。
由于膜高效固液分离的作用及强化生物处理的作用，所以它有其他生物处理技术难以比拟的优势。
下面将对其进行阐述。
第一，可以高效的进行固液的分离，分离的效果就远远好于传统沉淀池，出水水质的良好，出水悬浮物、浊度也就接近0，能够直接的回用，实现污水的资源化。
第二，膜高效截留的作用，实现反应器的水力停留时间（HRT）与污泥龄（SRT）完全的分离，使得运行的稳定性更好。
第三，反应器中微生物的浓度较高，耐冲击的负荷较强。
第四，污泥龄可以随意的控制，膜分离就使得污水大分子难以降解成分，在体积中有限生物反应器有着足够地停留的时间，有效的提升难降解有机物降解的效果。
反应器在高容积负荷、低污泥的负荷、长泥龄条件运行，进而实现了基本无剩余的污泥排放。
第五，结构的紧凑，占地面积相对较小，工艺设备的集中，能够进行一体化的自动化控制。
2 MBR生物脱氮处理的效果2.1 效果的分析按照硝化与反硝化是否在同一个反应器中发生，能够把MBR脱氮工艺分为了单一反应器间歇曝气MBR脱氮工艺、厌氧一好氧MBR脱氮工艺。
单一反应器的间歇曝气MBR脱氮工艺主要是采用了序批式反应器（SBR）的运行方式，经过限制曝气与半曝气的运行方式，在时间序列上实现了缺氧和好氧组合，而厌氧与好氧MBR脱氮技术就与传统厌氧-好氧脱氮的技术十分类似，前置反硝化缺氧运行下，含碳有机物去除、含氮有机物氧化、氨氮硝化在好氧的条件下运行。
SBR运行的方式MBR脱氮稳定性比传统的MBR脱氮效果更好。
在好氧的条件下，氨氮在经过了硝化作用后，转变硝态氮、亚硝态氮，废水中的总氮含量不会出现任何的变化，为有效的提升总氮去除效率，在MBR前增加设置了缺氧区、回流装置形成了厌氧--好氧的运行方式，总氮去除效率最高就达到了96%，在未增设的缺氧区与回流的装置下，总氮去除效率仅仅是60%，厌氧--好氧MBR中的厌氧反应器与好氧反应器对其氨氮去除效率分别是3 1％—43％和47％—64％，好氧反应器运行的状况对氨氮去除的效果影响是最大的，因为厌氧--好氧MBR之前就增设了缺氧池，为系统的反硝化创造出良好地条件，所以厌氧—好氧MBR脱氮工艺的脱氮效果就好一点，但是厌氧与好氧MBR脱氮工艺的流程相对较长，不能关切需要增加回流设备与能耗。
MBR工艺在污水处理站中的应用
MBR工艺在污水处理站中的应用摘要：随着时代科技的进步，污水处理行业也越来越多采用了新的高新技术。
其中，膜生物反应器（MBR）膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor，简称MBR）是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术，可用于有机物含量较高的市政或工业废水处理，受到了越来越多人的广泛关注。
本文根据自身对于MBR污水处理工艺研究多年的实际经验，对MBR污水处理技术进行了详细的分析与论述，并给出MBR污水处理工艺的具体优势，希望能够对MBR污水处理工艺的应用起到一定的促进作用。
关键词：污水处理站；MBR工艺；污水处理一、MBR工艺原理MBR就是膜生物反应器，采用透气性致密膜（如硅橡胶膜）或微孔膜（如疏水性聚合膜），以板式或中空纤维式组件，在保持气体分压低于泡点（BubblePoint）情况下，可实现向生物反应器的无泡曝气。
该工艺的特点是提高了接触时间和传氧效率，有利于曝气工艺的控制，不受传统曝气中气泡大小和停留时间的因素的影响。
与以往活性污泥方法相比较有所差异，固体和液体的分离不使用沉淀方式，是使用膜分离技术来对沉淀和过滤进行替代，保证HRT和SRT完全的分离看来，具备高效率的固体和液体分离的性能。
废水与活性污泥被膜隔开来，废水在膜内流动，而含某种专性细菌的活性污泥在膜外流动，废水与微生物不直接接触，有机污染物可以选择性透过膜被另一侧的微生物降解。
由于萃取膜两侧的生物反应器单元和废水循环单元是各自独立，各单元水流相互影响不大，生物反应器中营养物质和微生物生存条件不受废水水质的影响，使水处理效果稳定。
系统的运行条件如HRT和SRT可分别控制在最优的范围，维持最大的污染物降解速率。
二、MBR污水处理工艺在污水处理站中的设计应用1、案例概况某城市的一个污水处理厂的处理规模是10万方立方每天，项目主要工艺为A2/O处理法，根据该污水处理厂的实际运营情况，污水的脱氮除磷效果并不佳，并且土地使用非常紧张，很难得到扩容和改造，这时就对原二沉池进行改造，在A2/O之后增加设置MBR处理器，从而就促使脱盐除磷效果有所提升，也改善了出水的水质，对该污水处理厂的运行压力进行缓解。
生物处理2(活性污泥法、厌氧、脱氮除磷)
利用聚磷菌在好氧条件下过量摄取磷， 并在缺氧条件下释放磷的原理，通过 排放富磷污泥达到除磷目的。
同步脱氮除磷技术
A2/O工艺
即厌氧-缺氧-好氧工艺，是最典型的同步脱氮除磷工艺。在厌氧区，聚磷菌释放磷并摄取有机物；在 缺氧区，反硝化菌将硝酸盐还原为氮气；在好氧区，聚磷菌过量摄取磷，同时硝化菌将氨氮氧化为硝 酸盐。
脱氮原理及方法
氨化作用
01
将有机氮转化为氨氮。
硝化作用
02
在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧
化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。
反硝化作用
03
在缺氧条件下，反硝化菌将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原为氮气，
达到脱氮目的。
除磷原理及方法
化学沉淀法
通过投加化学药剂，使磷酸根离子与 钙、镁等离子反应生成难溶性的磷酸 钙、磷酸镁等沉淀物，从而去除磷。
02
生物强化技术
通过投加特效菌种或基因工程菌，提）
结合活性污泥法和生物膜法的优点，具有高效、节能、占地面积小等优
点。
生物处理与膜技术结合
膜生物反应器（MBR）
将膜分离技术与生物处理相结合，实现高效固液分离，提高出水水质。
动态膜生物反应器（DMBR）
采用动态膜代替静态膜，降低膜污染，提高膜通量和使用寿命。
影响因素及优化措施
影响因素
包括污泥浓度、曝气量、污水水质、 温度等。
优化措施
通过合理控制污泥回流量和剩余污泥 排放量，调整曝气量，提高污水水质 稳定性等措施来优化活性污泥法的运 行效果。
应用实例
城市污水处理
活性污泥法广泛应用于城市污水处理中，可有效去除污水中的有机污染物和营 养盐，提高出水水质。
A／O-MBR工艺污染物去除特性及膜性能研究
A／O-MBR工艺污染物去除特性及膜性能研究摘要研究了A/O-MBR工艺处理生活污水的特性,结果表明:系统对于浊度、COD、氨氮、总磷等指标表现出高且稳定的去除效果,在膜丝内部负压和膜面紊流形成的剪切力双重作用下,活性污泥在膜外表面局部沉积下来形成致密的滤饼,膜表面的滤饼层和凝胶层是引起膜污染的主要原因。
空曝气和化学清洗对膜过滤压差的恢复是有效的;空曝气去除膜面污染,化学清洗可消除因膜孔堵塞引起的内部污染。
关键词A/O-MBR;活性污泥;膜污染;生活污水ResearchonCharacteristicofWasteRemoveandPerformanceofMembraneinA/O-M BR TechniqueGUO Hai-ying(Fushun Environmental Protection Departments in Liaoning Provionce,Fushun Liaoning 113108)AbstractIn the paper,the treating characteristics of domestic wastewater was studied using A/O-MBR systems.The results showed that the removal results of filtrate turbidity,COD,NH4+-N and TP were good,the difference of filtration pressure was gotten and the changes of traps-membrane pressure were tracked down. The activated sludge was partially accumulated in the surface of membrane to be compact sludge cake under suction pressure with hydraulic shearing force of the turbulent flow,which was the main element of membrane fouling.The net aeration was able to clear the membrane fouling,and the chemical washing played a key role in cancelling the inside fouling caused by membrane blockage.Key wordsA/O-MBR;activated sludge;membrane fouling;domestic wastewater由膜分离技术和生物反应器相结合形成的生物化学反应系统——膜生物反应器[1-5](MBR),在水处理中的应用及其研究正备受人们关注。
完整版MBR工艺说明
1.MBR工艺说明1.1工艺原理3AMBR是传统A/A/O工艺和MBR工艺有机结合的污水处理新工艺，是生物脱氮除磷的原理与膜生物反应器技术相结合的污水处理新技术，充分发挥膜生物反应器高活性污泥浓度和高效率硝化的特性，使除磷脱氮能力大大提高。
A/A/O工艺（Anaerbio-Anoxic-Oxic）称为厌氧-缺氧-好氧工艺，是把除磷、脱氮和降解有机物三个生化过程结合起来，并且根据活性污泥微生物在完成硝化、反硝化以及生物除磷过程中对环境条件不同要求，在池子的不同区域分别设置厌氧区、缺氧区和好氧区。
根据不同区域设置位置及运行方式的不同，在传统A/A/O工艺的基础上又出现了多种改良工艺。
该工艺流程总的水力停留时间小于其他的同类工艺，在厌氧、缺氧、好氧交替运行的条件下可抑制丝状菌繁殖，克服污泥膨胀。
SVI值一般小于100，有利于处理后的污水与污泥的分离。
运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌，运行费用低。
由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，因此脱氮除磷效果非常好。
目前，该法在国内外使用较为广泛。
但传统A/A/O工艺也存在着本身固有的特点，脱氮和除磷对外部环境条件的要求是相互矛盾的，脱氮要求有机负荷较低，污泥龄较长，而除磷要求有机负荷较高，污泥龄较短，往往很难权衡。
另外，回流污泥中含有大量的硝酸盐，回流到厌氧池中会影响厌氧环境，对除磷不利。
1．可采取法回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的影响，为了解决A/A/O或进水分两点进入以及对回流污泥进行反将回流污泥进行两次回流，硝化等等措施，于是派生出了3AMBR工艺。
大量的膜生物反应器主要由膜组件和膜生物反应器两部分构成。
微生物（活性污泥）在生物反应器内与基质（废水中的可降解有机物通过氧化分解作用进行新陈代谢以维持自身生长、繁等）充分接触，殖，同时使有机污染物降解。
膜组件通过机械筛分、截流等作用对废大分子物质等被浓缩后返回生物反应水和污泥混合液进行固液分离。
MBR工艺简介培训讲义(2024)
缺点剖析
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投资及运行费用较高
01
MBR工艺需要采用高性能的膜组件和相应的膜清洗设备，使得
投资及运行费用相对较高。
膜污染问题
02
膜污染是MBR工艺中不可避免的问题，膜污染会导致膜通量下
降，需要定期进行清洗和更换。
能耗较大
03
MBR工艺需要消耗大量的能源来维持膜组件的运行和清洗，使
发展历程
MBR工艺自20世纪60年代问世以来， 经历了实验室研究、中试规模验证和 大规模应用等阶段，现已成为污水处 理领域的重要技术之一。
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原理及特点分析
原理
MBR工艺通过膜的高效分离作用，将污水中的悬浮物、胶体、细菌等有害物质 截留，同时利用生物处理技术降解污水中的有机污染物，从而达到净化水质的 目的。
与SBR工艺比较
MBR工艺与SBR工艺都是序批 式处理工艺，但是MBR工艺通 过膜的高效分离作用实现了连 续进水、连续出水的运行模式 ，使得处理效率更高。同时， MBR工艺的出水水质更加稳定 。
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MBR工艺设计要点与 案例分析
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设计原则和方法论述
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通过曝气装置提供氧气，使微生物降 解有机物，同时硝化作用将氨氮转化 为硝态氮。
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膜分离单元
膜组件
采用微滤或超滤膜，具有 优异的截留性能和通量稳 定性。
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产水泵
将经过膜过滤的清水抽出 ，实现产水与污泥的分离 。
清洗系统
定期对膜组件进行清洗， 以恢复膜通量和截留性能 。
根据处理水量和曝气需求选择 合适的曝气设备类型和数量。
BBR、A2O、MBR污水处理工艺比选
一、A2/O工艺概述A2/O是根据微生物的特性而研究的最典型也最原始的除磷脱氮工艺。
A2/O即A-A-O，厌氧-缺氧-好氧流程（简称A-A-O或A2/O）。
A2/O工艺由厌氧池、缺氧池、好氧池串联而成。
它的基本流程是在厌氧-好氧除磷的工艺中加入缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以达到反硝化的目的，在首段的厌氧池主要进行磷的释放，使污水的磷的浓度升高，溶解性的有机物被细菌吸收使污水中的BOD5浓度下降，另外部分NH3-N因细胞的合成得以去除，污水中的NH3-N浓度下降。
在缺氧池中，反硝化菌利用污水的有机物做碳源，将回流混合液中带入大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放到空气，因BOD5浓度继续下降，NO3-N浓度大幅度下降，而磷的变化很小。
在好氧池中，有机物被微生物生氧化而继续下降，有机N被氨化继而被硝化，使NH3-N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO3-N浓度增加，而P随着聚磷菌的过量摄取。
也以较快的速度下降。
经过多年的实践检验，A2/O工艺在除磷脱氮方面无可替代，尤其在大型污水处理厂的应用，表现出其强大的除磷脱氮功能。
二、MBR工艺概述传统的活性污泥工艺广泛地应用于各种污水处理中。
由于采用重力式沉淀方式作为固液分离手段，因此带来了很多方面的问题，如固液分离效率不高、处理装置容积负荷低、占地面积大、出水水质不稳定、传氧效率低、能耗高以及剩余污泥产量大等等。
传统生物处理工艺处理后的水难以满足越来越严格的污水排放标准，同时，经济的发展所带来的水资源的日益短缺也迫切要求开发合适的污水资源化技术，以缓解水资源的供需矛盾。
在上述背景下，一种新型的水处理技术应运而生。
随着膜分离技术和产品的不断开发，MBR也更具有实用价值，近年来许多国家都投入了大量资金用于开发此项技术。
1、MBR概述MBR是指将超、微滤膜分离技术与污水处理中的生物反应器相结合而成的一种新的污水处理装置。
这种反应器综合了膜处理技术和生物处理技术带来的优点。
三种MBR脱氮工艺与稳定运行性能的比较
三种MBR脱氮工艺与稳定运行性能的比较张骏尧;黄菲;梅晓洁【摘要】对比春夏季时AO MBR、AO MBR（长HRT）、AAO MBR在处理实际生活污水时对污染物的处理能力和膜污染情况。
结果表明，三个工艺对COD的去除均维持在较高水平，能够很好地抵抗进水的冲击负荷对系统的影响，出水CODCr始终能够维持在50 mg／L以下。
在对氮的去除方面，发现在春夏季，长HRT的AO MBR和AAO MBR均能得到更好的脱氮效果，在进水TN为30～60 mg／L时，出水TN能够维持在10 mg／L以下；说明延长HRT能够有效提高MBR的脱氮效率。
%Removal efficiency of pollutants and membrane fouling of AO MBR,AO MBR with long hydraulic retention time (HRT),AAO MBR were compared,which were all operating during the spring and summer in dealing with domestic wastewater. The results showed that,in terms of the removal of COD,all the three processes maintained at a high level and could resist the impact load on the system of the influence well. The effluent CODCr could maintain at 50 mg/L or less. In terms of the removal of nitrogen, AO MBR with long HRT and AAO MBR performed better. In which case that the influent TN was 30~60 mg/L,the effluent TN could maintain at 10 mg/L or less. This illustrate that extending HRT can improve the nitrogen removal efficiency of MBR effectively.【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2017(036)001【总页数】5页(P63-66,91)【关键词】AO-MBR;AAO-MBR;污水处理;深度脱氮;稳定运行【作者】张骏尧;黄菲;梅晓洁【作者单位】同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海 200092;同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海 200092;同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海 200092【正文语种】中文【中图分类】X703膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与传统活性污泥法相结合的革命性技术。
《2024年污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》范文
《污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，水体富营养化问题日益严重，其中氮、磷等营养物质的排放是主要污染源之一。
污水生物脱氮除磷工艺作为一种经济、高效的污水处理技术，受到了广泛关注。
本文将重点介绍污水生物脱氮除磷工艺的现状及其发展。
二、污水生物脱氮除磷工艺概述污水生物脱氮除磷工艺是一种利用微生物的作用，通过生化反应将污水中的氮、磷等营养物质去除的工艺。
该工艺主要包括硝化、反硝化、聚磷菌的过量吸磷等过程，通过这些过程实现污水中氮、磷的有效去除。
三、污水生物脱氮除磷工艺的现状1. 工艺类型与特点目前，污水生物脱氮除磷工艺主要包括传统活性污泥法、A2/O工艺、MBR工艺、SBR工艺等。
这些工艺各有特点，如传统活性污泥法处理效果好，但能耗较高；A2/O工艺脱氮除磷效果好，对水质变化适应能力强。
在实际应用中，需根据实际情况选择合适的工艺。
2. 实际应用情况目前，污水生物脱氮除磷工艺已在全球范围内得到广泛应用。
在我国，该工艺在污水处理厂、工业废水处理等领域发挥了重要作用。
然而，仍存在一些问题，如能耗高、污泥产量大等，需要进一步优化和改进。
四、污水生物脱氮除磷工艺的发展1. 技术创新与优化随着科技的不断进步，新的技术手段和材料不断应用于污水生物脱氮除磷工艺中。
例如，利用新型生物反应器、高效微生物菌剂等提高处理效果，降低能耗和污泥产量。
同时，通过对现有工艺的优化和改进，提高工艺的稳定性和可靠性。
2. 集成化与智能化发展未来，污水生物脱氮除磷工艺将更加注重集成化和智能化发展。
通过将不同工艺进行集成，实现一体化处理，提高处理效率。
同时，利用智能化技术手段，实现对污水处理过程的实时监测和调控，提高工艺的稳定性和处理效果。
3. 政策与标准支持政府对污水处理和环境保护的重视程度不断提高，出台了一系列政策和标准，为污水生物脱氮除磷工艺的发展提供了有力支持。
未来，随着政策和标准的不断完善和落实，该工艺将得到更广泛的应用和推广。
脱氮除磷在设计规范中的经验值
脱氮除磷在设计规范中的经验值脱氮除磷是污水处理工艺中常用的方法，用于去除废水中的氮和磷，以减少对环境的污染。
在设计规范中，有一些经验值可以参考，帮助工程师选择合适的脱氮除磷工艺、确定设备尺寸和运行参数等。
以下是一些常用的经验值。
1.脱氮经验值：-氨氮氮移除率：通常要求氨氮的去除率达到80%以上。
在设计中，可以根据污水的特性、处理工艺的类型和运行条件等因素进行调整。
- 处理能力：单位反应器处理能力一般为0.2-0.4 kg N/(m3⋅d)。
根据规模大小和氮负荷等因素，确定污水处理系统的尺寸。
- 水解液氨氮浓度：水解液中氨氮的浓度一般为40-70 mg/L，可根据具体情况进行调整。
2.除磷经验值：-总磷去除率：一般要求总磷的去除率达到70-90%以上。
根据设备类型、运行参数和污水特性等因素进行调整。
-再生磷去除率：一般要求再生磷的去除率达到50-70%以上。
工程师可以根据具体情况调整工艺设计。
- 进水总磷浓度：根据污水的特性和去除效果要求，一般在设计中将进水总磷的浓度控制在2-10 mg/L之间。
3.脱氮除磷工艺经验值：-A2/O（生物接触氧化-生物氧化-沉降）工艺：适用于小型和中型污水处理厂，氨氮去除率通常可达80%，反硝化效果较好。
-SBR（间歇式生物处理反应器）工艺：适用于小型和中型污水处理厂，可实现较高的氮、磷去除效果，并且操作灵活。
-MBR（膜生物反应器）工艺：适用于中型和大型污水处理厂，可以实现较好的脱氮除磷效果和出水水质，但成本较高。
当然，以上只是一些常见的经验值，实际设计时还需考虑具体情况，如污水的性质、水质要求、运行成本等。
此外，还需要考虑综合布局、设备选择、管道布置等方面的因素。
因此，在设计规范中，需要根据实际情况和工程要求进行具体的工艺设计。
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间歇循环活性污泥—MBR 工艺的脱氮除磷特性赵方波1, 于水利1, 荆国林1,2, 李 谦3, 镇祥华1(1.哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江哈尔滨150090;2.大庆石油学院环境工程系,黑龙江大庆163000;3.北京排水集团,北京100000) 摘 要: 提出了一种新型的间歇循环活性污泥—膜生物反应器(I CAS —MBR )工艺,并应用其对传统的活性污泥工艺进行改造以强化氮、磷的去除并使出水能够回用。
该工艺通过控制活性污泥混合液在曝气室、搅拌室之间进行间歇式循环,使微生物种群在时空上依次经历缺氧、厌氧、好氧阶段,从而达到强化脱氮除磷的目的。
考察了I CAS —MBR 工艺对生活污水中污染物的去除特性,在6个月的运行期间,对COD 、T N 、TP 、NH +4-N 的平均去除率分别为93%、70.6%、86%、96%,出水浊度<1NT U,细菌总数<100CF U /mL,且具有良好的抗冲击负荷能力。
关键词: 膜生物反应器; 间歇循环活性污泥; 脱氮除磷; 聚磷菌中图分类号:X703.1 文献标识码:A 文章编号:1000-4602(2006)11-0022-04 基金项目:国家重点基础研究发展计划(973)项目(2004CB418505); 高校优秀青年教师科研教学奖励计划项目(20010137)Rem ova l of N itrogen and Phosphorus i n I n term itten tly Cycli c Acti va tedSludge -M em brane B i oreactor ProcessZHAO Fang 2bo 1, Y U Shui 2li 1, J I N G Guo 2lin1,2, L IQ ian 3, ZHEN Xiang 2hua1(1.School of M un icipal and Environm ental Engineering,Ha rbin Institute of Technology,Har 2bin 150090,China;2.D epart m ent of Environm ental Engineering,Daqing Petroleum Institute,D aqing 163000,China;3.B eijing D rainage Group Co .L td .,B eijing 100000,China ) Abstract: An innovative p r ocess,I nter m ittently Cyclic Activated Sludge -Me mbrane B i oreact or (I CAS -MBR )was p r oposed and used t o modify the conventi onal activated sludge p r ocesses f or the en 2hance ment of nitr ogen and phos phorus bi ore moval and reuse of waste water .The p r ocessmechanis m is that the activated sludge is inter m ittently cycled bet w een the aerati on tank and m ixed tank,thus the m icr oor 2ganis m communities undergo anoxic /anaer obic /aer obic phases in s pace or ti m e sequence .Consequently,the bi ore moval of N and P can be enhanced .The re moval perfor mances of pollutants fr om domestic waste water in the I CAS -MBR p r ocess were evaluated f or 6months .The results show that the average re 2moval efficiencies of COD ,T N,TP and NH +4-N are 93%,70.6%,86%,96%,res pectively .The turbidity of the effluent is less than 1NT U ,and the nu mber of bacteria in the effluent is less than 100CF U /mL.Further more,the p r ocess has excellent ability in resisting shock l oad . Key words: me mbrane bi oreact or; inter m ittently cyclic activated sludge; nitr ogen and phos 2phorus re moval; phos phorus accumulating organis m s第22卷 第11期2006年6月 中国给水排水CH I N A WATER &WASTE WATER Vol .22No .11Jun .2006 许多采用传统活性污泥工艺(CASP )的老污水处理厂难以满足除磷脱氮的要求,因此需改造升级。
笔者提出将间歇回流污泥运行方式与膜技术结合来改造CASP 工艺(改造后的工艺称为间歇式循环活性污泥—膜生物反应器即I CAS —MBR 工艺)[1、2],并通过试验考察了I CAS —MBR 的脱氮除磷性能。
1 试验装置及方法111 试验装置试验装置如图1所示。
图1 I C AS —MBR 试验装置Fig .1 Sche matic diagra m of I C AS -MBR p r ocess该系统将传统活性污泥工艺的二沉池改造为I CAS —MBR 的搅拌室和曝气室,用回流泵将曝气室的污泥混合液间歇地回流到搅拌室中,当回流泵进行回流时,污泥混合液带入了一定量的氧和硝酸氮,这时搅拌室处于缺氧状态;当回流泵停止回流时,搅拌室中的氧气逐渐被消耗尽,硝酸氮也大都被反硝化掉,搅拌室逐渐进入厌氧状态。
曝气室始终由两个曝气头进行曝气,下面的曝气头为整个曝气室提供溶解氧,上面的曝气头主要产生向上的气泡以冲刷膜组件表面(减缓膜面污染),整个曝气室一直处于好氧状态,DO 保持在3～4mg/L 。
这样微生物群落会在时空上依次经历缺氧、厌氧、好氧阶段,从而使反硝化、厌氧释磷、好氧吸磷得到强化。
回流泵流量为4.8L /h,在时间继电器控制下运行1h 、停运2h 。
膜组件采用聚乙烯中空纤维膜,膜面积为0.06m 2,膜孔径为0.1μm ,膜通量为16.7L /(m 2・h );曝气室和搅拌室的水力停留时间分别为6h 和4h 。
膜组件采用间歇方式抽吸出水,抽吸泵在时间继电器的控制下运行8m in 、停运2m in,膜组件出口处安装有压力表,当压力达到0.04MPa 时对膜组件进行清洗。
生活污水取自哈尔滨工业大学教工生活区的下水井,其水质见表1。
表1 生活污水水质Tab .1 Ra w waste water quality项目COD /(mg ・L -1)BOD /(mg ・L -1)TP /(mg ・L -1)T N /(mg ・L -1)NH +4-N /(mg ・L -1)pH范围230～424125～2462.5～6.930～5023～436.7～7.8均值3031724.740.432.87.2 当水质波动较大时,加入葡萄糖、氯化铵、磷酸二氢钾、碳酸氢钠进行调解,使进水的COD ∶N ∶P 保持在70∶8∶1左右,pH 值保持在7.5左右。
原水首先由进水泵提升进入搅拌室,由于污水中含有大量的有机质,这给缺氧反硝化和厌氧吸磷过程提供了充足的碳源,能促进这些过程的进行。
污水与回流污泥混合后进入曝气室,在曝气室主要进行有机质的降解和硝化过程,膜组件能有效截留世代时间较长的硝化菌,并使曝气室保持较高的污泥浓度。
接种污泥取自哈尔滨文昌污水处理厂的A /O 工艺,间歇驯化7d 后加入系统中,连续培养驯化约30d 后系统开始正式运行。
系统连续稳定运行了180d,进水流量始终保持在0.8L /h,SRT 保持在50d,MLSS 保持在8500～9500mg/L 。
112 分析项目及方法ORP:ORP 仪;COD 、SS 、TP 、T N:标准方法;NO -3-N 、P O 3-4-P:离子色谱法;浊度:浊度仪;有机物的分子质量分布:高效液相色谱法;pH:pH 计;溶解氧:溶解氧测定仪;细菌总数:平板计数法;污泥中的磷含量:高氯酸+硫酸消解法。
2 试验结果与讨论211 运行机理研究在回流1h 、停止回流2h 的间歇运行方式下稳定运行3个月后,对搅拌室中的P O 3-4-P 和NO -3-N 浓度以及DO 、ORP 值的变化情况进行了考察,在一个循环周期内,搅拌室中P O 3-4-P 和NO -3-N 浓度的变化如图2所示。
在回流阶段(0～60m in )搅拌室内的NO -3-N 浓度开始增加,而P O 3-4-P 浓度逐渐降低,这主要是由于从曝气室回流的污泥混合液中含有一定浓度的NO -3-N ,而P O 3-4-P 浓度则较低。
在回流结束后的30m in 内(60～90m in )NO -3-N 浓度几乎降到零,说明系统中发生了明显的反硝化反应。
值得注意的是P O 3-4-P 浓度在这一阶段仍继续降低,这可以用反硝化吸磷来解释,即反硝化吸磷菌(Deni 2第11期赵方波,等:间歇循环活性污泥—MBR 工艺的脱氮除磷特性第22卷trifying Phos phate Accumulating O rganis m s,DNP AO s)在缺氧情况下,以硝酸根作为电子受体来氧化分解细胞内的聚-β-羟基丁酸酯(PHB),从而产生能量并进行磷的合成[3]。
当硝酸根浓度降低到几乎检测不出时(90～180m in),因缺乏氧供体,聚磷菌开始分解水中的有机物(合成PHB)并释磷(最高可达30mg/L)。
图2 一个循环周期内PO3-4-P和NO-3-N的变化Fig.2 Variati on of P O3-4-P and NO-3-Nconcentrati on in a peri odDO和ORP被认为是缺氧、厌氧过程的重要指示指标和控制参数[4],试验结果(见图3)表明,行回流时,搅拌室的DO浓度虽有所增加但始终在0.1mg/L以下,这可能是由于回流污泥混合液的MLSS浓度较高,导致DO很快被消耗掉;回流结束后,搅拌室中的DO浓度接近于零。