旋流分离器 改善MBR运行通量的替代方法

图4显示了好氧池污泥的SVI指数趋势，基本与图1的MLSS趋势吻合。值得注意的是在MLSS的波动期，SVI的相应波幅更大。

图4.好氧池污泥的SVI趋势

水力旋流器对膜透性的影响

图5是胶质总有机碳(cTOC)和溶解性COD的月平均值统计。在安装水力旋流器后，cTOC更加稳定，维持在6-13mg/L。换成渗透性COD(COD-P)来比较发现，从2016年10月开始COD-P的值就低于15mg/L，直到调研结束。但换算成5倍的cTOC/COD-P值则发现这个趋势值在安装水力旋流器后的后6个月比前6个月要高。这跟上边的TTF的变化趋势吻合。

图5.cTOC和溶解性COD变化趋势

图6.cTOC 和 渗透性COD变化趋势

图7.cTOC和 渗透性COD的比率变化趋势

水力旋流器对膜表现的影响

下面两图是MBR反应器两条处理线的跨膜压差(TMP)变化趋势。图8显示TMP在2015年的3月到8月逐渐从12kPa升至17kPa，然后在之后两周内迅速升至32kPa。经过反洗之后又恢复到11kPa，在4个月后又会升值18kPa。而安装旋流分离器后，TMP值在8个月左右的时间里维持在16-18kPa的水平，接着慢慢升至21kPa，并在2017年3月突然升到35kPa。

但值得注意的是，之前研究团队就提到，污泥特性和渗透率从2016年8月开始慢慢恶化。第二条处理线的趋势与图8相似。另外值得一提的是，在安装了水流旋流器后MBR在长达一年的时间里不需要反洗。这个结果显示混合液中的轻质颗粒对膜结垢有负面影响，因此它们需要从MBR系统中去除掉。

图8. MBR处理线1的跨膜压差变化趋势

图9.MBR处理线2的跨膜压差变化趋势

结论

实验结果显示安装旋流分离器能改善处理生活污水的MBR系统的表现，因为它去除混合液中的轻质颗粒组分。将其作为剩余污泥排除系统。在长达8个月的时间里，膜通量维持在25L/㎡/h(LMH)的水平，TMP值稳定在16-18kPa间，污泥也得以稳定，并且在长达一年的时间里无需反洗。而在引入水流旋流器之前，反洗频率约为3-4个月。这意味着水流旋流器能降低反洗频率和化学品的使用。最后值得一提的是尽管污泥的沉降性能得到改善，但是在实验的最后阶段，污泥负荷的波动对系统造成了极大影响，否则水力旋流器可能使MBR的通量稳定期变得更长。

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