MBR工艺在生活污水处理设备的效果
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摘要：采用一体化MBR工艺技术处理厂区生活污水，在溶解氧DO质量浓度为0.1～3.5mg/L，MLSS为12650mg/L的条件下，该工艺对COD、NH4-N和TP的平均去除率分别为88.9%、94.6%和61.60%。检测结果表明：MBR具有良好的降解COD和同步脱氮除磷的效果，这对于污水处理厂的脱氮除磷改造具有重大意义。
关键词：MBR工艺；生活污水；同步脱氮除磷；运营期
我*是世界上水资源短缺的*家之一。近年来，随着我*经济的发展，城市化进程的加快，水体污染日益严重，水资源供需矛盾日益突出，尤其是氮、磷污染问题突出。大量含氮、磷肥料的生产和使用，食品加工、畜产品加工等造成的工业废水和生活废水，特别是含磷洗涤剂产生的污水未经处理即行排放，水体富营养化日益加剧的现象导致我*的水环境更加严峻。为了遏制水体的富营养化问题，我*于2002年颁布了GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》，明确规定了总磷、氨氮及总氮的排放标准。这就表明*大多数的城市污水和工业废水都须要脱氮除磷。因此，研究和开发经济的脱氮除磷工艺对实现城市污水和工业废水的脱氮除磷具有十分重要的意义。1、对于传统的污水处理工艺而言，脱氮除磷的效果并不是很理想，至今还没有单一的生物学、化学和物理措施能够去除水中的氮、磷等营养物质。通常二*生化处理方法去除的氮磷是有限的。2、因此寻找节能的脱氮除磷技术成为必然的发展趋势。MBR工艺是将现代膜分离技术与生物处理技术有机结合起来的一种新型污水处理及回用工艺，因其持有的高污泥浓度和生物种群多样性的特征，在提高生物脱氮除磷效率方面具有较大潜力。笔者采用一体式MBR设备工艺处理公司厂区生活污水，探讨了MBR工艺同步脱氮除磷的效果，以期为工程应用提供参考。工程采用一体式MBR处理工艺处理生活污水。一体式MBR又称为浸没式，3、它是将膜组件直接安装在生物反应器内，减少了处理系统的占地面积，而且由于用抽吸泵或真空泵抽吸出水，动力消耗费用远低于分置式MBR。
1材料与方法
1.1试验装置与进水
试验采用一体式MBR处理厂区生活污水，处理量为15～20m3/d，水力停留时间为5h，所用膜组件为中空纤维微滤膜，膜孔径0.1～0.4μm。试验用水为厂区日常生活污水，其COD质量浓度为170～362mg/L，氨氮质量浓度为17～37mg/L，总磷为1.6～5.1mg/L。
1.2试验方法
试验分为启动和稳定运行2个阶段。在启动阶段，污水进入MBR后，对污泥进行培养和驯化，使生化反应区内积累高浓度的活性污泥。在运行阶段，逐渐降低曝气强度，控制DO质量浓度为0.1～3.0mg/L，形成兼氧型MBR工艺，MLSS为12650mg/L。试验期间定时取水样和泥样进行检测分析，所有分析项目都采用*家标准方法测定。
2结果与讨论
2.1对COD的去除效果
MBR工艺对COD有着良好的处理效果，尽管进水水质波动，但出水COD一直很稳定。稳定运行阶段MBR工艺对COD的去除效果见图1。由图1可知，尽管进水COD质量浓度波动较大，为170～362mg/L，但出水COD质量浓度一直较稳定，说明MBR工艺对进水COD负荷变化的适应性较强。试验期间的进水COD质量浓度平均为206.95mg/L，出水COD质量浓度范围为11.17～51mg/L，平均质量浓度为22.95mg/L，对COD的平均去除率为88.9%。
2.2对氨氮的去除效果
图2为MBR工艺对氨氮的去除效果。稳定运行阶段，进水NH4-N质量浓度为17～37mg/L，平均为27.40mg/L，而出水NH4-N质量浓度为0.36～7.8mg/L，平均为1.47mg/L，对NH4-N的平均去除率达到了94.6%。
2.3对TP的去除效果
图3为MBR工艺对TP的去除效果。稳定运行阶段，进水TP质量浓度为1.6～5.1mg/L，平均质量浓度为3.88mg/L，而出水TP质量浓度为0.67～2.64mg/L，平均质量浓度为1.49mg/L，对TP的平均去除率达到了61.60%。郑祥等认为脱氮除磷工艺均包含着厌氧、缺氧、好氧3种状态的交替[4]，而通过实验数据分析，MBR工艺存在厌氧和好氧的状态，使得同步硝化和反硝化过程同时进行是可能的。同时，MBR工艺对氨氮和总磷的去除率较高，说明MBR工艺条件下具有同步脱氮除磷的能力。在生物聚磷的同时，硝酸氮被还原成氮气，这使得聚磷和反硝化脱氮这2个不同的生物过程借助同一种细菌在同一环境下完成，实现氮、磷的同步去除[5]。廖志明认为兼氧型MBR工艺中存在“气化除磷”现象[6]，对兼氧MBR工艺处理生活污水磷的去向做出了说明，但目前学术界争议还比较大。
3结论与展望
膜生物反应器（MBR）是将膜分离技术与生物反应器结合而成的一种新的污水处理工艺。由实验数据看出，膜生物反应器有着良好的污染物去除效率，且出水水质稳定。膜污染问题制约着MBR的大规模应用，能否有效地控制膜通量的衰减是保证MBR长期稳定运行的关键。目前采用离线清洗膜组件是比较常用的方式。MBR有着非常好的固液分离的功能，在膜厂家逐渐降低生产成本，膜性能逐步提高，限制膜技术发展的因素逐渐减弱，应用程度也将越来越广。
