逆出水方向曝氣反沖洗在動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器中的應(yīng)用

環(huán)境科學(xué)

摘要:采用逆出水方向曝氣措施對(duì)以無紡布構(gòu)建的動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器生活污水處理系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)膜進(jìn)行在線反沖洗. 當(dāng)反沖洗曝氣強(qiáng)度為516 m3P(m2·h) 、反沖洗時(shí)間為5 min 時(shí),生物動(dòng)態(tài)膜的恢復(fù)需要45 min ,生物動(dòng)態(tài)膜恢復(fù)后出水濁度保持在5NTU 以下. 在該反沖洗條件下,反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行2 個(gè)月,反沖洗周期可以穩(wěn)定在15 h 左右. 掃描電鏡觀察表明,逆出水方向曝氣反沖洗能夠有效破壞附著在膜基材上的生物動(dòng)態(tài)膜. 生物動(dòng)態(tài)膜截留能力研究表明,新的生物動(dòng)態(tài)膜形成后,反應(yīng)器對(duì)相對(duì)分子質(zhì)量3 ×104 以上的有機(jī)物的截留率大于50 %. 逆出水方向曝氣是一種經(jīng)濟(jì)有效的動(dòng)態(tài)膜反應(yīng)器在線清洗方法.

關(guān)鍵詞:在線反沖洗;逆出水方向;動(dòng)態(tài)膜;膜生物反應(yīng)器

動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器以廉價(jià)的微網(wǎng)材料制成的膜組件代替膜生物反應(yīng)器中造價(jià)昂貴的超濾膜組件,利用微網(wǎng)材料上生物質(zhì)層的截留作用實(shí)現(xiàn)膜過濾功能,從而獲得與膜生物反應(yīng)器近似的處理效果,由此可以大幅度降低膜組件造價(jià)和操作費(fèi)用[1～4 ] .

Yoshiaki 等采用孔徑為011mm 的尼龍篩網(wǎng)制作膜組件,研究表明生物動(dòng)態(tài)膜形成之后具有良好的過濾性能[5 ,6 ] . 范彬等以011 mm 孔徑的篩絹為動(dòng)態(tài)膜基材構(gòu)建動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器處理實(shí)際城市污水,利用底部曝氣的方式進(jìn)行反沖洗,研究了恢復(fù)期水頭對(duì)反應(yīng)器運(yùn)行的影響[1 ,2 ,7 ] . 高松等研究了鐵絲網(wǎng)對(duì)污泥的過濾性能,并采用底部大氣量曝氣進(jìn)行反沖洗,反沖洗曝氣強(qiáng)度為50 m3P(m2·h) [8 ,9 ] . 夏俊林構(gòu)建了動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器中試系統(tǒng)處理生活污水并采用膜組件底部曝氣的方式進(jìn)行反沖洗,反沖洗周期保持在10 h 以上[10 ] .Al2Malack 等采用離線機(jī)械清洗可以恢復(fù)100 %的膜通量[11 ] .

底部曝氣反沖洗操作所需的曝氣強(qiáng)度大,能耗高,且不易有效破壞以無紡布為基材的生物動(dòng)態(tài)膜;機(jī)械清洗和化學(xué)清洗通常需離線進(jìn)行,且對(duì)動(dòng)態(tài)膜的破壞徹底,恢復(fù)期較長(zhǎng). 本試驗(yàn)以無紡布為基材構(gòu)建動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器處理生活污水,利用逆出水水流方向曝氣的方式實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)膜的在線反沖洗,并對(duì)其反沖洗特性進(jìn)行了研究.

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