UCT-MBR工藝——既能解決MBR膜產水磷超標 又能延緩膜污染的方法
據環境前(qian)沿微信公眾平臺訊,與(yu)A2O-MBR相比(bi),UCT-MBR工(gong)(gong)藝(yi)(yi)具(ju)有更好的脫(tuo)氮除磷效(xiao)果,但(dan)是TP很(hen)難達到(dao)嚴格的一(yi)級A標準。除此之外(wai),由于小顆粒沉積和胞外(wai)多(duo)聚物在膜表(biao)面的吸(xi)附而導致的膜污染也(ye)是MBR工(gong)(gong)藝(yi)(yi)應用(yong)的限制。
UCT+MBR工藝介紹:

UCT(UniversityofCapetown)工藝(yi)(yi)是南非(fei)開普敦大學提出的一(yi)種脫氮(dan)除磷工藝(yi)(yi),是一(yi)種改進(jin)的A2/O工藝(yi)(yi),此工藝(yi)(yi)中,厭氧(yang)池進(jin)行(xing)磷的釋放和氨化(hua),缺氧(yang)池進(jin)行(xing)反硝(xiao)化(hua)脫氮(dan),好氧(yang)池用來去除BOD、吸收(shou)磷以及硝(xiao)化(hua)。其流(liu)程主要包括廢水(shui)流(liu)入、厭氧(yang)處理(li)、好氧(yang)處理(li)、缺氧(yang)處理(li)、混(hun)合液(ye)回流(liu)、污(wu)泥回流(liu)等
UCT工(gong)藝(yi)與A2/O工(gong)藝(yi)不同(tong)之處在(zai)于沉淀池(chi)(chi)(chi)(chi)污泥(ni)回流到缺(que)(que)氧(yang)(yang)池(chi)(chi)(chi)(chi)而(er)不是回流到厭(yan)氧(yang)(yang)池(chi)(chi)(chi)(chi),這(zhe)樣(yang)可以防止由于硝酸鹽氮進入厭(yan)氧(yang)(yang)池(chi)(chi)(chi)(chi),破(po)壞(huai)厭(yan)氧(yang)(yang)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)厭(yan)氧(yang)(yang)狀態(tai)而(er)影響系統的(de)除磷率。增加了(le)從缺(que)(que)氧(yang)(yang)池(chi)(chi)(chi)(chi)到厭(yan)氧(yang)(yang)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)混(hun)合(he)液回流,由缺(que)(que)氧(yang)(yang)池(chi)(chi)(chi)(chi)向厭(yan)氧(yang)(yang)池(chi)(chi)(chi)(chi)回流的(de)混(hun)合(he)液中(zhong)含有較多的(de)溶解(jie)(jie)性BOD,而(er)硝酸鹽很少,為厭(yan)氧(yang)(yang)段內(nei)所進行的(de)有機物水解(jie)(jie)反應提供了(le)最優的(de)條件(jian)。
在實(shi)際(ji)運(yun)行(xing)過(guo)程中(zhong),當進水中(zhong)總凱(kai)氏氮TKN與COD的比(bi)值(zhi)高(gao)時,需要降低(di)混合液(ye)的回流比(bi)以防(fang)止NO3-進入厭(yan)氧池(chi)。但是(shi)如果(guo)回流比(bi)太小(xiao),會增加缺(que)氧反(fan)應(ying)池(chi)的實(shi)際(ji)停(ting)留時間,而實(shi)驗(yan)觀測證明,如果(guo)缺(que)氧反(fan)應(ying)池(chi)的實(shi)際(ji)停(ting)留時間超過(guo)1h,在某些單元中(zhong)污泥的沉降性能會惡化。
化學強化除磷(lin)是生物除磷(lin)的(de)輔(fu)助工(gong)藝。鋁鹽和鐵鹽是廣泛應(ying)用的(de)絮凝劑。這些投加物可以(yi)有效除磷(lin)和吸附大(da)分(fen)子有機物,使TP和COD分(fen)別降(jiang)至0.5mg/L和50mg/L以(yi)下。除此以(yi)外,化學強化除磷(lin)還可以(yi)降(jiang)低污(wu)泥(ni)絮體的(de)可壓(ya)縮性、增加泥(ni)餅層的(de)孔(kong)隙率(lv)、減少EPS的(de)濃度,改變活性污(wu)泥(ni)的(de)顆粒粒徑分(fen)布(bu)。
中國(guo)礦業大學(xue)張傳義博士課題組“化學(xue)投加強化UCT-MBR除磷性能與膜污染(ran)控制研(yan)究”一(yi)文新近發表(Effectofchemicaldoseonphosphorusremovalandmembrane foulingcontrolinaUCT-MBR,GuangrongSun,ChuanyiZhang,WeiLi,LimeiYuan,ShilongHe,LipingWang;Front.Environ.Sci.Eng.2019,13(1):1)
其中有以下幾處亮(liang)點:
●投加鋁(lv)鹽可顯著(zhu)提升UCT-MBR工藝除磷效果,出水TP低(di)于0.5mg/L;
●投加低濃度鋁鹽時,污泥活性不僅沒有被抑制反(fan)而略微(wei)提升;
●投加鋁鹽后,污泥混合液和膜表(biao)面EPS濃度均下降,膜污染得到(dao)有效緩解。
關鍵點:投(tou)加量!!!

本實驗研究了(le)(le)在改(gai)變(bian)進(jin)水(shui)COD/N和(he)鋁(lv)鹽(yan)投(tou)加量(liang)時(shi)小試(shi)規模(mo)的(de)(de)UCT-MBR反應器對(dui)TP的(de)(de)去除效果(guo)。通(tong)過比較不同鋁(lv)鹽(yan)投(tou)加量(liang)時(shi)污染物的(de)(de)去除效率、污泥性質和(he)膜污染,實現(xian)了(le)(le)鋁(lv)鹽(yan)投(tou)加量(liang)的(de)(de)優化,為認識(shi)UCT-MBR工藝(yi)的(de)(de)化學除磷過程提(ti)供理(li)論支撐。
研究表(biao)明(ming),鋁鹽(yan)(硫酸鋁)投(tou)加后對COD、NH4+-N和TN的去(qu)除無明(ming)顯(xian)影響(xiang),但能(neng)顯(xian)著強化磷(lin)的去(qu)除,且(qie)各項污(wu)染物(wu)(wu)出水濃(nong)度均滿足GB18918-2002一(yi)級A排放標準。較(jiao)低(di)濃(nong)度鋁鹽(yan)投(tou)加不(bu)僅提(ti)高了(le)反應器內微生物(wu)(wu)活性,而且(qie)TMP的增(zeng)長速率從1.13KPa/d下降(jiang)(jiang)至0.57KPa/d,表(biao)明(ming)膜污(wu)染得到(dao)了(le)有效緩解。膜污(wu)染速率的下降(jiang)(jiang),歸因于污(wu)泥(ni)平(ping)均粒徑增(zeng)大,小顆粒污(wu)泥(ni)的比(bi)例降(jiang)(jiang)低(di);此(ci)外膜面(mian)胞外聚(ju)合物(wu)(wu)(EPS)濃(nong)度的降(jiang)(jiang)低(di),也(ye)進(jin)一(yi)步(bu)減(jian)(jian)少了(le)膜面(mian)污(wu)染物(wu)(wu)的累積,進(jin)而有效減(jian)(jian)緩了(le)膜污(wu)染速率。

中國乃至世界范圍內(nei)的(de)水(shui)體(ti)富營養化現象已經成(cheng)為(wei)嚴(yan)重的(de)環境問題。為(wei)減少受(shou)納(na)水(shui)體(ti)藻(zao)類大量滋生,污(wu)水(shui)處(chu)理(li)(li)廠(chang)的(de)總磷(TP)排放標準日益嚴(yan)格。膜生物反應器(qi)(MBR)是一種高效的(de)污(wu)水(shui)處(chu)理(li)(li)工(gong)(gong)藝,然而,單(dan)一MBR系(xi)統由于較長的(de)污(wu)泥停(ting)留(liu)時間而導致生物除磷能力不足。因此,MBR通常與其他工(gong)(gong)藝聯合實(shi)現氮(dan)磷的(de)高效去(qu)除。UCT-MBR是其中一項技術思路。本研究系(xi)統探(tan)究了(le)UCT-MBR反應器(qi)中鋁鹽投加(jia)量對出水(shui)水(shui)質和膜污(wu)染(ran)的(de)影響,為(wei)該(gai)項工(gong)(gong)藝的(de)實(shi)際(ji)應用提供理(li)(li)論(lun)指導。
轉自:環境前沿

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