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氧化沟/ MBR一体化装置在乡镇污水处理中的应用

行业资讯浏览次数:166发布时间:20-06-24

:使用集成的氧化沟/ MBR设备处理村庄和城镇的生活污水(100立方米/天),并检查其连续运行效果约3个月。结果表明,进水口的COD,BOD5,NH + 4-N,TN和TP浓度分别为(345.5±25.2),(212.6±21. 4),(28.9±3. 4),(44.1± 4.3),(4.5±0.7)mg / L,设备对上述指标的去除率分别为88.2%〜95.7%,95。4%〜98.7%,81.7%〜94.4%,78.1%〜90.3%和80.0 %〜87.8%,除了废水中的TP浓度只能达到“城市污水处理”之外,除了“植物污染物排放标准”的B类标准(GB 18918-2002)外,所有其他指标都可以稳定地达到A级标准。通过在膜罐中加入FeSO4或聚氯化铝(PAC)进行化学辅助脱磷,废水的TP浓度可以达到A级标准,但FeSO4的脱磷效果更好。

由于中国乡镇污水的特殊性,它受到传统处理技术(例如絮凝沉淀,CAST,A2 / O等工艺)的限制。运维管理复杂,缺乏专业技术人员运维,总氮,总磷去除率较低的问题,传统的污水处理技术不适合在乡镇污水处理中推广应用。膜生物反应器(MBR)是一种结合了膜分离技术和传统活性污泥法的新型污水处理工艺。它具有占地面积小,出水水质好,污泥产生率低的特点,用于污水处理和回用中,在我国发挥着越来越重要的作用。但是,为了达到脱氮除磷的目的,在村镇污水处理项目的实践中,MBR与其他工艺相结合是一个很好的方法,例如A / O-MBR工艺,UCT-MBR工艺,A /因此,笔者将氧化沟与MBR工艺相结合,构造了新型的乡镇污水综合处理装置,并用于处理乡镇生活污水。在大理市(规模为100 m3 / d),研究了该装置的长期运行效果,为乡镇污水处理技术的工程实践提供参考。

1测试设备和方法

氧化沟/ MBR一体化乡镇污水处理设备建在大理的一个乡镇,见图1。该装置的水力停留时间(HRT)为100 m3 / d,为13.62 h,其中氧化沟和MBR的HRT分别为11.28和2.34 h,污泥停留时间为30 d。

使用亲水性聚偏二氟乙烯(PVDF)中空纤维帘膜组件(EF系列),平均膜孔径为0.2μm。设备进水为乡镇生活污水,其COD,BOD5,TN,NH + 4-N和TP浓度分别为(345.5±25.2),(212.6±21. 4),(44。1± 4. 3),(28.9±3. 4)和(4. 5±0.7)mg / L。所有水质指标均使用国家标准方法进行测量。

2结果和讨论

2.1。有机物的去除效果

污水的生物降解性通常用BOD5 / COD表示,一般认为BOD5 / COD COD> 0.3表示污水具有良好的生物降解性。在试验装置的稳定运行阶段,污水的平均BOD5 / COD为0.62,具有良好的生物降解性。测试期间该设备对COD和BOD5的去除效果如图2所示。可以看出,集成的氧化沟/ MBR设备对COD和BOD5的去除效果很好。氧化沟出水的COD浓度在62.2至98.1 mg / L之间,MBR出水的COD浓度在16.1至39.6 mg / L之间,氧化沟对COD的去除率为71.4% 〜82.3%,集成装置对COD的去除率为88.2%〜95.7%。

此外,氧化沟和MBR废水中BOD5的浓度为21. 3〜51. 2。 2. 1〜9.9 mg / L,氧化沟对BOD5的去除率为77.4%〜88.9%,集成装置对BOD5的去除率为95.4%〜98.7%。当设备运行至第30天和第60天进行污泥去除时,尽管氧化沟对COD和BOD5的去除效果有所降低,但MBR池中的超高活性污泥浓度确保了污泥中COD和BOD5的浓度。装置出水稳定,优于《城市污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)A级标准。

2.2。对氮的去除效果

该装置在实验过程中对NH + 4-N和TN的去除效果如图3所示。可以看出,集成的氧化沟/ MBR装置具有良好的氮含量。去除效果好,出水中TN和NH + 4-N的浓度稳定达到A级标准。氧化沟和MBR中的废水NH + 4-N浓度为4.3〜9.7,1.6〜4.6 mg / L,TN中的TN浓度为9. 3〜17. 3,3. 5〜10. 4 mg / L,氧化沟对氨氮和TN的去除率分别为68.1%〜83.8%,64.5%〜74. 3%,装置对NH + 4-N和TN的去除率分别为81.7%〜94.4 %和78.1%〜90.3%。当污泥排放到外部时,尽管氧化沟和MBR对NH + 4-N和TN的去除效果有所降低,但装置废水中NH + 4-N和TN的浓度仍可稳定在以下水平标准极限。

通常认为BOD5 / TN值> 4表示污水中有足够的碳源用于反硝化。本研究中BOD5 / TN的平均值为4.9,满足了反硝化所需的碳源。水质监测结果表明,氧化沟是主要的反硝化单元。氧化沟好氧区的硝化液和MBR池回流液中的硝酸盐富含硝酸盐和亚硝酸盐,可以在氧化沟反硝化反应的缺氧段进行。 MBR罐还具有部分反硝化作用。一种可能是超高的活性污泥浓度会使底部污泥的溶解氧含量降低,并且具有同时硝化和反硝化的条件.Fu等人的研究还表明,在低氧条件下,好氧区也具有同时硝化和反硝化的条件。另外,它也可能是由于MBR的有效截留引起的,MBR的截留使污水中的颗粒和胶体TN被膜丝保留。

2.3 TP对TP的去除效果

测试期间TP对设备的去除效果如图4所示。

可以看到在进水TP浓度为(4.5±0.7)mg / L的条件下,氧化沟出水TP浓度为2.3〜3.6mg / L,MBR出水TP浓度为0.5〜1.2 mg / L时,氧化沟中TP的去除率为31.0%〜35.7%,集成装置中TP的去除率为80.0%〜87.8%。通常认为BOD5 / TP值> 17意味着污水中有足够的碳源可用于生物除磷。在这项研究中,进水中BOD5 / TP的平均值为48.7,满足了生物除磷所需的碳源。尽管集成设备中没有厌氧部分,但在氧化沟和MBR槽中都发生了生物除磷。在许多研究中也证实了这种现象。与氧化沟相比,MBR对TP的去除效果更好。除磷积累细菌的需氧磷吸收作用外,MBR池的有效截留作用还导致污水中的颗粒和胶体TP被膜丝截留并去除。通常,集成设备出水的总磷浓度可以稳定地达到B级标准,但不能稳定地达到A级标准。必须添加化学试剂以帮助除磷。

选择了两种试剂FeSO4和聚氯化铝(PAC)进行化学脱磷,试剂添加系数为1.5。实际剂量为8.5〜15 mg / L,给药点为膜池。水质测试结果表明,加入FeSO4后,装置对TP的去除率为92.9%〜97.4%。加入PAC后,装置对TP的去除率为89.7%〜94.7%,表明FeSO4的除磷效果优于PAC。当加入FeSO4时,装置出水的平均TP浓度为0.2 mg / kg。 L,明显优于A级标准。

3结论

使用一种新的集成装置结合氧化沟和MBR工艺处理大理某乡镇的生活污水(规模为100 m3 / d),结果结果表明,在连续运行约3个月的时间内,该装置对COD,BOD5,NH + 4-N,TN和TP的去除率分别为88.2%〜95.7%,95.4%〜98.7%,81.7%〜94.4%, 78.1%〜90.3%和80.0%〜87.8%,除TP浓度只能达到国家B级标准外,其他指标均优于A国标准。通过在膜罐中加入FeSO4或PAC进行化学辅助脱磷,废水的总磷浓度可达到国家A级标准,但FeSO4的化学脱磷效果更好。

3在该项目的第三阶段,从国家一级A标准到地表水IV类标准,每吨水的处理成本增加了68.04%,其中电费占56.80%。药剂费用占38.92%,脱磷剂费用占4.36%,污泥处置费用占1.11%。