一体式膜—生物反应器处理医院污水.docx

33223 3 3 2 2 3 一体式膜—生物反应器处理医院污水 　　 1　工程装置与污水水质 　　一体式膜—生物反应器处理医院污水的工程装置设在北京海淀 乡卫生院内，设备的内部构造见图 1，设计处理能力为 20m /d。 　　整个装置主要由生物反应池和膜组件组成。生物反应池采用好 氧完全混合式活性污泥反应池，有效容积为 6m ，设有隔板将其分为 大小相等的两个池子，内置聚乙烯中空纤维膜组件 24 块，每块膜组 件的面积为 4 m ，膜总面积为 96m 。膜组件下设有穿孔管曝气，曝 气量控制在 80～90m /h。中空纤维膜采用间歇运行，抽吸频率为开 13 min，关 2 min。压差计用于监测膜过滤压力的变化。液位计控 制活性污泥反应器液面的恒定。流量计用于测定膜出水的流量。 　　接种污泥取自北京高碑店污水处理厂二沉池回流污泥。污水先 流入调节池，然后由泵提升经细筛网过滤后进入膜—生物反应器。 在反应器中，污水中的有机物主要被微生物分解，混合液在泵的抽 吸作用下，经膜过滤后得到处理水。 3 3 　　工程装置所采用的膜组件是日本三菱公司生产的聚乙烯中空纤 维膜，膜组件形状为板状，长为 0.8m，宽为 0.5m，膜孔径为 0.4μm，中空纤维膜外径为 0.44mm，内径为 0.27mm。海淀乡卫生院 是一家规模较小的综合性医院，用水量平均为 20m /d，具体水质情 况如表 1 所示。 表 1　海淀乡卫生院污水水质 CODCr(mg/L ) BOD (mg/L ) 氨氮 (mg/L) 浊度 (NTU) 温度 (℃) pH 细菌 总数 (个 /mL) 大肠杆 菌群落 (个 /100mL) 48～277.5 20～55 10.1～ 23.7 6.1～ 27.9 14～ 20 6.2～ 7.1 9.9 ×10 3 ＞1 600 2　设备运行情况与分析 2.1　去除污染物效果 2.11COD 的去除 　　图 2 显示了膜—生物反应器进水、生物反应器上清液和膜出水 中 COD 浓度的变化情况。 　　从图 2 可以看出： 　　①生物反应器中的活性污泥对 COD 的去除起到了主要作用，在 进水 COD 变化较大的情况下，生物反应器内活性污泥的效能仍发挥 得很好，例如开始运行的第 5 d 和第 18 d，由于医院进行体检，导 致进水 COD 浓度突然上升到 200～300 mg/L，但经过生物反应器中 微生物的降解后，其上清液的 COD 浓度仍可维持在 100 mg/L 以下；　　 ②膜对系统的稳定出 　　水起到了决定性作用，例如系统进水水质变化大(COD 浓度从 48 mg/L 变化到 277.5 mg/L)，上清液 COD 浓度也随之有较大的变化， 运行 20 d 以后，由于进水中 COD 浓度偏低(在 150 mg/L 以下波动)， 生物反应器中微生物生长缓慢，其处理性能不够稳定，去除率在 20%～80%之间大幅度波动，但膜分离弥补了生物反应器处理性能的 不稳定，膜出水水质始终变化不大，出水 COD 浓度稳定在 25 mg/L 以下，为实现稳定、良好的出水水质提供了有力保证。 2.1.2　氨氮的去除 　　膜—生物反应器投入运行后，系统对氨氮具有良好的去除效果。 　　①当进水氨氮在 10～25 mg/L 之间波动(平均值为 17.74 mg/L) 时，生物反应器上清液和膜出水中的氨氮除个别值接近 5 mg/L 外， 大多数均在 2 mg/L 以下(平均值＜1.5 mg/L)，系统对氨氮的平均去 除率可达 93%。 　　②在整个运行过程中，生物反应器上清液和膜出水中氨氮含量 基本相等，说明氨氮的去除主要靠生物反应器中微生物的降解作用， 膜对小分子的氨氮基本没有截留作用。 　　③由于接种的高碑店污水处理厂二沉池污泥中的亚硝化细菌和 硝化细菌经过了一定时间的增殖和积累，且数量较多，故当污泥刚 刚接种到反应器中，就有足量的亚硝化细菌和硝化细菌使氨氮发生 充分的硝化反应，即在系统初始运行时期对氨氮就已具有很高的去 除率(达到 90%以上)。 　　膜—生物反应器投入运行后的进水、上清液和出水的氨氮浓度 变化情况见图 3。 2.1.3　浊度的去除 　　图 4 为膜—生物反应器投入运行以后，进水和膜出水浊度随时 间的变化情况。 　　整个运行过程中的进水浊度较高，在 5～30 NTU 之间波动。在 刚开始运行的几天里，由于膜表面的凝胶层尚未很好地形成，对一 些胶体物质未能起到很好的截留作用，膜出水浊度随着进水浊度的 变化有较大幅度的波动。而随着运行时间的延长，膜出水浊度开始 变得平稳，表明部分多糖、蛋白质等大分子溶解性有机物由于浓差 极化而慢慢吸附在膜的表面形成凝胶层，该凝胶层使得膜的实际过 滤孔径变小，增强了膜对微小胶体物质的截留作用。从图 4 中可见