膜生物反应器在污水处理中的应用
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(ExtractableOrganicHalogens,EOX)浓度升高,所以当需要频繁化学清洗时应引起重视。
2.2.3MBR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,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(SolubleMicrobialProducts,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。
2.2.4污泥浓度的控制
由于MBR可彻底地将污泥与出水分离,从而保证了优良的出水水质与较高的污泥浓度。因污泥浓度较高,而原水性质与传统工艺相比不会有太大的差异,从而使得MBR中的F/M较低。
RenzevanHouten等人认为较低的F/M,一方面可以使产生的剩余污泥量减少而降低了处置剩余污泥的费用,但另一方面使得污泥龄变长。较长的污泥龄有利于世代期较长的细菌生长(如硝化菌),但过长的污泥龄会使微生物产生出SMP.若大分子的SMP被截留在MBR中一方面会污染膜,另一方面SMP会吸附在气—水两相的界面上导致氧传递率的降低,而小分子的SMP则会穿过膜进入出水,导致出水水质变差。
低F/M还会使MBR中产生EPS,使混合液的粘度升高,从而导致污泥的脱水性能变差,膜过滤阻力变大。
所以,虽然较高的污泥浓度能有效减小MBR的体积,但过高的污泥浓度对于MBR正常运行是不利的,在运行MBR时应控制适当的污泥浓度。
3、结论
综上所述,MBR在污水处理领域已成为倍受瞩目的新工艺,并且得到了广泛的应用。在我国的能源、土地资源和水资源日益紧张而水体污染又非常严重的情况下,可以预计它将有非常广阔的开发和应用前景。
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