大型平板膜MBR处理城镇污水工程设计与运行

针对建设用地紧张、排放标准日趋严格、污泥处置困难及出水TN/TP在线监控升级的实际情况,某大型城镇污水处理工程(5×10~4m~3/d)采用集成倒置A~2O和第二代长纤维C-PVC平板膜MBR工艺,为国内首例,该工艺具有通量大、易清洗、占地小、剩余污泥少、TN/TP稳定等突出优点。介绍了细格栅、沉砂池、生物池/膜池布置、膜擦洗风量等的设计原则,以及培菌启动的投泥、闷曝活化等关键环节;推荐采用变频压减膜擦洗风量和曝气干管加装节制阀来解决溶解氧偏高问题。调试结果表明,出水指标优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准,COD则全时段优于《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)之Ⅳ类标准限值。     

膜生物反应器(MBR)工艺污水厂的全流程节能降耗

以北方某采用膜生物反应器(MBR)工艺作为主处理工艺的污水处理厂为例,对MBR工艺的全流程节能降耗进行探索。分别对初沉池的设置、智能精确曝气控制系统的应用、膜擦洗的方式、膜通量的选取、膜工艺的回流形式以及回流比的选取等进行了深入研究。以理论计算和工程实例为依托,提出推荐设计、运行参数,实现了MBR工艺全流程最大限度的节能降耗。     

曝气方式对M—CAST工艺处理生活污水的影响

将CAST和MBR工艺结合而构成M-CAST工艺,考察了在非限量曝气、限量曝气及间歇曝气方式下,该系统对生活污水的处理效果.试验结果表明,曝气方式对COD去除效果的影响较小(对其平均去除率>90%),但对总氮的去除影响较大;当MBR和CAST工艺同时运行且采用间歇曝气时,MBR对总氮的去除效果最好,出水TN平均浓度仅为3.55mg/L,达到了优质杂排水的水质标准.研究还表明,M-CAST工艺可根据污水排放要求实现CAST和MBR工艺的灵活切换,且利用膜组件出水就可满足小水量的回用要求,具有节约工程投资和减小占地面积的优点.     

脉冲曝气在大型膜生物反应器工程中的应用与优化

基于某大型膜生物反应器(MBR)城市污水处理工程,开展了膜池脉冲曝气的应用与优化研究,旨在为该工程提供最优的曝气条件,并揭示不同曝气强度下膜池混合液特性与膜污染情况的变化规律。结果表明,当总曝气量由13 000 m~3/h上升至17 000 m~3/h时,膜比通量先上升后下降。曝气量的增大导致污泥混合液粒径减小,疏松的污泥胞外聚合物(LB-EPS)浓度下降,上清液有机物浓度上升,致使膜污染潜势上升。综合比较,该MBR工程膜池的最适曝气条件为中等曝气量(15 000 m~3/h),在此工况条件下,膜池内组件的平均比通量达到0.95 L/(m~2·h·kPa)。     

MBR膜擦洗空气悬浮鼓风机运行模式节能探究

以某MBR工艺再生水厂膜擦洗空气悬浮鼓风机曝气吹扫系统为基础,结合风机性能曲线和膜池工艺需求重新分配单台机组曝气量,增加风机开启台数,降低单台转速比下限,在4个阶段的试验中分析对比风机不同开度、模式和水量下的运行工况及能耗变化,摸索出高效稳定运行下的最优转速比及最佳运行模式,提高了风机运行效率,降低了电单耗,对未来MBR工艺空气悬浮鼓风机曝气系统的设计调试及高效节能运行具有一定的借鉴意义。     

AAOA-MBR工艺在超高污泥浓度下的运行

为了解超高污泥浓度(MLSS)对膜生物反应器(MBR)工艺运行效果的影响,分析了某采用厌氧/缺氧/好氧/缺氧(AAOA)-MBR工艺的城市污水处理厂在超高MLSS浓度下的运行情况。结果表明:MBR工艺可在较高的污泥浓度下运行,并且高污泥浓度有助于系统对有机物的去除。该污水厂的MBR膜池在20 g/L左右的超高污泥浓度下运行了超过600 d的时间,出水COD、氨氮、TN、TP浓度分别约为14、0.43、6.37和0.25 mg/L;高污泥浓度可增强系统抵御低温、进水负荷冲击的能力,并且联合后置缺氧段强化了系统的内源反硝化。MBR系统在高污泥浓度下运行,需要密切注意膜通量及跨膜压差的变化,适时进行膜清洗,以免发生膜污染。     

DO和填料对多级A/O工艺同步硝化反硝化的影响

为了解决低碳源污水脱氮效果不佳的问题,挖掘多级A/O工艺强化脱氮的潜力,在小试装置中开展了多级A/O工艺同步硝化反硝化的研究.结果表明,随着DO浓度的升高,同步硝化反硝化率呈现下降的趋势,低DO浓度(0.5 mg/L)下的同步硝化反硝化率高达37.4％.在系统中投加填料之后,系统的同步硝化反硝化脱氮能力得到提升.但是随着DO浓度的升高,填料对同步硝化反硝化的影响逐渐减弱.通过试验,提出了多级A/O工艺在较低溶解氧浓度下的梯级曝气运行控制模式,并确定了最佳运行工况,即各好氧区的最佳DO分别为0.5、1.0、1.5 mg/L,在低曝气能耗下实现了对氨氮的去除与较大程度的同步硝化反硝化.     

A/A/O-MBR组合工艺强化去除氨氮及其硝化速率

将PVDF帘式中空纤维膜组件与A/A/O工艺结合,构建"A/A/O-MBR"强化生物脱氮的中试系统,用于处理太湖流域城镇污水。针对组合工艺的脱氮效果,以组合工艺MBR池内活性污泥的硝化速率为研究对象,分析了溶解氧(DO)浓度、进水氨氮浓度和温度对硝化速率的影响。结果表明,组合工艺在夏季和冬季的氨氮平均去除率分别稳定为96.56%和96.68%;低温(T15℃)条件下,进水氨氮浓度对硝化速率影响不大;温度升高硝化速率加快,温度为30.5℃时组合工艺的硝化速率为11.8℃时的2.6倍;与常规工艺相比,组合工艺的硝化速率是氧化沟工艺的2.3倍。组合工艺两级硝化空间形成的较长水力停留时间和MBR内膜的截留作用补偿了低温对硝化速率的影响。     

曝气量对膜生物反应器污泥特性和膜污染的影响

设置M1、M2和M3等3个反应器的曝气量分别为150、200和300 L/h,研究了曝气量对膜生物反应器(MBR)的运行效果和污泥特性的影响.结果表明,随着曝气量的增加,对COD和NH4+-N的去除率提高,反应器内溶解氧浓度和污泥的比耗氧速率均增加,表明增加曝气量有助于提高污泥的活性.污泥絮体的粒径变小,溶解性微生物代谢产物(SMP)浓度则由M1的46.8mg/L增加到M3的71.0 mg/L,而且其中的成分也发生了变化,蛋白质与多糖的比值随着曝气量的增加而增加,M1的为1.5,M3的则增至1.9.随着曝气量的增加则膜污染速率加快,表明膜污染以SMP污染为主.     

膜生物反应器在脱氮除磷方面的应用研究

膜生物反应器是近年新发展起来的高效污水处理工艺。文章重点介绍了膜生物反应器的脱氮除磷工艺:单一反应器间歇曝气膜生物反应器工艺和A/O形式的膜生物反应器工艺。总结了国内外研究的工艺特点、技术参数和处理效果,分析了技术参数、运行方式对处理效果的影响。另外论述了膜生物反应器中的微生物技术,指出了MBR工艺的发展方向。