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膜生物反应器是将膜技术与生物反应器组合使用的废水处理新技术,近年发展迅速。它具有出水水质好、容积负荷高、占地小、剩余污泥产量低等优点;但是在运行过程中存在膜污染问题,给膜生物反应器的运行管理造成麻烦,因此,针对膜污染后的清洗技术的研究已成为目前该领域的重点任务,本课题主要对膜污染的在线化学清洗进行了研究。
本文研究了膜生物反应器在常温下对污水中CODcr、NH3-N、总氮和总磷等指标的处理效果,并对在线清洗技术进行了研究。结果表明,在工艺运行参数为HRT=4h、溶解氧为4mg/L左右、PH在7.2~7.9之间,膜生物反应器对污水中CODcr、NH3-N、总氮和总磷的去除率分别达到了93%、95%、70%和35%以上,出水浊度小于1NTU,出水水质稳定,达到建设部《生活杂用水标准》。
试验考察了化学清洗药剂H2O2与NaClO对膜生物反应器内活性污泥的影响,试验结果表明,当NaClO浓度大于15mg/L时,活性污泥对底物的降解能力下降了37%,对污泥活性影响较大。H2O2溶液对污泥中微生物的影响大于NaClO溶液,但当小于10mg/L时也不会对污泥的活性产生长期的影响。因此当H2O2溶液和NaClO溶液小于10mg/L时均可以应用于膜生物反应器的化学清洗药剂,也不会对污泥的活性产生长期的影响。
通过膜组件在线清洗实验,我们得出以下结论:采用有效氯含量为0.4%的NaClO溶液以30ml/min的加药速度对膜生物反应器进行在线清洗,能够使膜通量恢复至清洗前膜通量的70%以上,所用溶液量最少,因此最为经济有效。同时试验还考察了采用不同浓度NaClO溶液和H2O2溶液化学清洗剂清洗后,对污水去除效果的影响,试验发现,采用NaClO溶液和H2O2溶液清洗后均对COD的去除影响较小,去除率均能达到90%以上,但清洗后对NH3-N的去除影响较大,清洗后的氨氮去除率降为75%,主要由于硝化细菌对周围环境的变化较为敏感。