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2工艺设计和运行特点
2.1MBR系统
MBR通过自吸泵抽吸作用出水,出水采用间歇出水方式,出水9min、停止3min。BOD5容积负荷为0.1~0.2kg˙m-3˙d-1,停留时间为6~10h。系统稳定后,活性污泥MLSS在5500~6100mg˙L-1之间。穿孔曝气充氧,氧利用率约5%。由于曝气作用不仅在于提供生化反应所需氧气,在反应池中,曝气槽中供给的空气直接吹气到膜上,摇动膜进行清洗的同时,利用曝气形成的活性污泥流进行膜清洗。膜下部产生的曝气在膜组件内部产生向上流,使用向上流和空气气泡同时清洗膜组件。因此设计曝气量应远大于常规的活性污泥法。设计曝气量为100~140m3˙h-1˙m-2膜投影面积。
MBR用在线清洗和离线清洗2种方式进行清洗。MBR运行约3个月进行1次在线清洗,清洗用药剂为次氯酸钠,活性氯质量浓度约为3000mg˙L-1,在线清洗药液量为2L˙m-2膜面积+配管内部容量。离线清洗药液为:次氯酸钠(3000mg˙L-1)和氢氧化钠水溶液(质量分数4%),使用的药液量为能浸没膜组件。
2.2BAF系统
因进水浓度较低,BAF池容积负荷按氨氮负荷计算,NH3-N容积负荷为:0.1kg˙m-3˙d-1,水力停留时间4~6h。曝气空气用量为50~70m-3˙kg-1。采用穿孔曝气系统,穿孔管采用UPVC材质,设置在距滤料层地面以上约0.3m处,使滤料层的底部有一小段距离内不进行曝气,不受空气的扰动,保证有更好的过滤效果。
BAF的反洗周期由水头损失所决定。当滤料层的水头损失随着时间不断增加,必须进行反冲洗,清除滤层中多余的固体物质,恢复滤池的过水能力。采用气水联合反冲洗的方式,也可单独进行无气反冲。滤池的工作周期为2部分:运行段以及反冲洗段。运行过程可利用PLC可编程控制器在中央控制机内根据工况条件随时设定,反冲洗过程手动进行。水冲洗强度6~10L˙m-2˙s-1,气反冲强度为12~20m3˙m-2˙s-1,一次反冲时间10~20min。
3运行效果分析
3.1系统启动阶段
MBR接种污泥取自某生活污水处理厂二沉池的回流污泥(MLSS约6100mg˙L-1),污泥外观呈棕褐色。在驯化阶段,进水采用部分污水加营养物质的方式,处理水量逐步递增。经过两周左右的培养,活性污泥生长良好,出水水质稳定,认为驯化已成功。
BAF的启动采用相同的活性污泥进行接种。由于接种活性污泥中生物量浓度较高,有利于固定床生物膜反应器中的生物量的稳定生长,挂膜速度较快。首先将污泥打入曝气生物滤池,在不进水的情况下曝气2d,之后不断提高进水流量,并向废水系统内投加适当营养盐,一周后BAF中火山岩滤料表面颜色由黑褐色转为黄褐色,继续提高进水负荷,10d后滤料表面黄褐色膜明显增加,而且COD的去除率达到稳定,此时,认为BAF中微生物的培养驯化成功。
3.2处理效果比较
经过40d的连续运行及进出水水质分析,对MBR和BAF对主要污染物的去除效果总结如表2和表3所示。
通过表2和表3可以看出,MBR出水水质可以稳定达到国家标准城市污水再生利用工业用水水质标准(GB/T19923-2005)中有关再生水用作锅炉补给水的水质要求。而BAF的出水水质不稳定,有些出水水质指标不能达标,如:出水中NH4+-N的平均质量浓度为16.62mg˙L-1,不能达到GB/T19923-2005标准中再生水用作锅炉补给水的水质要求。
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