管式自生动态膜生物反应器处理垃圾渗滤液的小试研究

时间：2007-01-24 来源： 作者：

　　膜生物反应器（Membrane Bioreactor,MBR）与传统的活性污泥法（Conventional Activated Sludge,CAS）相比，有更可靠的出水水质和简便的操作方式[1，2]，被认为是最有前途的水处理技术和中水回用技术之一。但是，膜面的膜孔堵塞和凝胶层及滤饼层等形式的膜污染[3]易造成膜通量的下降，它就象在原有的膜面上

　　再敷上了一层膜[4]，一些学者称之为动态膜（Dynamic Membrane）或次生膜（Second Membrane）[5,6]，把利用这种膜做成的生物反应器称之为动态膜生物反应器[6]。尽管膜污染会导致膜通量的下降，但它有助于对小粒子的截留，提高过滤分离性能，而且与相同孔径的非动态膜相比，它的渗透性也更好。国内已有部分高校和科研机构在研究动态膜生物反应器应用于生活废水的试验研究[6-9]。他们在研究上均采用了孔径在100 微米左右的微网材料制成平板式的膜组件。管式膜组件在反应器单位容积过滤面积和操作等方面比平板膜更有优势，本文在实验室小试基础上初步考察了管式动态膜对垃圾渗滤液的处理。

　　1 实验材料和方法

　　1.1 实验用水

　　实验用垃圾渗滤液取自北京六里屯垃圾填埋场调节池， 水质为： COD=4058~9151mg/L, BOD5=2800~5700 mg/L, BOD5 /COD=0.63~0.71，NH3-=598~1104mg/L，pH=7.78~8.00。由于该渗滤液含有较高的氨氮和较高的有机物，在进入膜生物反应器之前进行了稀释和水解处理。实际的膜生物反应器的进水水质为：COD=625.8~1420mg/L, NH3-N=598~1104mg/L, pH=8.14~8.35。

　　1.2 膜组件

　　实验采用的膜材料为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)细丝材料制成的编织管，管外径4mm，壁厚0.4mm。实验采用自制帘式膜组件，膜组件高20cm，有效面积为0.04m2。图1 是无污染新膜片显微镜下放大40倍照片。

　　1.3 实验装置与流程

　　实验装置如图2 所示。

　　整个实验系统有两部分组成，水解池和动态膜生物反应器（DMBR），反应器由有机玻璃制成，DMBR是实验的主反应区。其中水解池为长方柱形，有效容积24L（0.2×0.15×0.8m），HRT=7d。水解池在工作时有搅拌器（J1-100W）的搅动加强传质，转速为500rpm/min。水解池的进水由兰格蠕动泵（BT-100M）从原水池供给，原水池的垃圾渗滤液经过了适当稀释，使得水解池的实际进水水质为:COD=2100~3400mg/L,NH3-N=410~620mg/L ，pH=7.86~8.05。DMBR 外型也是长方柱型，有效容积为9L（0.20×0.15×0.30m）。DMBR 内设置挡板将反应器隔为生化区和膜池。在生化区和膜池内均设有穿孔曝气管，生化区曝气为 DMBR 内混合液供氧和推动混合液循环之用，曝气强度为0.4m3/h，混合液DO=3~5 mg/L；膜池曝气管的反曝气强度为1.0m3/h。DMBR 的HRT=3d，MLSS 控制在4.2g/L 左右。DMBR 的进水水质为：

　　COD=625.8~1420mg/L, NH3-N=598~1104mg/L, pH=8.14~8.48。系统在运行的50 天时间内没有排泥。膜出270 水利用膜池的液面和膜组件集水管出口间的压力水头△H（图2 所示）自流出水。

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