5m3/d一体化污水处理设施

5m3/d一体化污水处理设施

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　5m3/d一体化污水处理设施当膜组件过滤活性污泥混合液时，污染物会不断在膜表面沉积，引起膜污染，主要表现为TMP增大或膜通量减小,而膜通量的大小与膜污染速度有重要联系。以往的研究中普遍采用定流出水，但随着膜污染的逐渐加剧，膜通量会明显下降，一方面使HRT变大，影响水质处理效果的准确性;另一方面使膜表面污泥沉积速度减小，延缓膜污染，但运行效率降低。为避免这类影响，实验采用定流出水并每天定时调整膜通量，使HRT和膜表面污泥沉积速度始终保持一致。

5m3/d一体化污水处理设施实验期间，由于运行过程中膜污染严重，分别在实验第16、30(阶段I结束)、38天进行了膜清洗(采用水力冲洗并在0.05%NaClO溶液浸泡12 h)，各阶段TMP增长趋势如图2所示。由于运行初期膜表面浓差极化，阶段I的TMP在第1天增长迅速，随后进入缓慢污染阶段，TMP平稳上升，第10天达到20 kPa。此后，TMP增长速度迅速变大，5 d后到达峰点。其原因在于此时玻纤管在抽吸作用下发生机械变形，导致有效膜面积减少，从而加速TMP增长。膜清洗后TMP趋势与清洗前相似，到达峰值时间仅提前1 d，说明膜清洗几乎能完全恢复膜组件性能，同时膜污染速度并未随着运行时间而改变。阶段II初期，由于系统运行工况的改变，O池内微生物大量死亡，导致胞外聚合物(EPS)含量迅速上升。由于EPS是引发膜污染的主要因素，因此，TMP增长速度较大，8 d后已高达30 kPa，随后进行膜清洗。膜组件清洗后连续运行30 d后TMP到达峰值，与阶段Izui大运行时间相比延长了15 d，说明阶段II运行工况更有利于缓解膜污染。原因在于阶段II的O池内DO含量较低，使微生物新陈代谢减弱，从而减少微生物的分泌和自溶，降低EPS含量，延缓膜污染。

　　5m3/d一体化污水处理设施如图3所示，阶段I出水COD含量一直相对稳定，平均值仅为27 mg·L?1，去除率达86%。COD的高效去除原因主要有2个方面：1)膜的截留作用可防止生化池内污泥流失，增大微生物与污染物接触的机会;2)膜组件对大分子有机物的高效截留作用。阶段II运行初期，由于温度和DO的改变，抑制了微生物的活性，进水中的有机物不能有效去除，导致出水COD含量大于100 mg·L?1。随着微生物对新环境的逐渐适应，出水COD含量逐渐减小，第41天时已小于50 mg·L?1，此后平均出水浓度为19.2 mg·L?1，平均去除率高达92%，比阶段I去除效果更加显著。原因可能是阶段II好氧池低DO状态下，微生物新陈代谢较弱，EPS含量减少，同时又能有效将大分子有机物代谢利用或将其转化为小分子物质，导致污泥液中大分子有机物含量较小，降低其穿越膜组件的概率，从而出水COD含量更小。由于进水为污水井中的生活污水，其中时常混杂有地表径流，因而COD含量变化范围较大，zui低仅有64 mg·L?1，zui高将近550 mg·L?1，而出水水质保持在比较稳定的状态，说明系统有较强的抗冲击负荷能力。

　　5m3/d一体化污水处理设施 NH4+-N去除效果

　　一般认为，硝化包括2个过程;1)由氨氧化菌参与的将NH4+-N转化为NO2?-N的过程;2)由亚硝酸氧化菌参与的将NO2?-N转化为NO3?-N的过程。短程硝化反硝化技术是利用氨氧化菌和亚硝酸氧化菌自身不同的生活条件，淘汰亚硝酸氧化菌，使氨氧化菌成为优势菌种，实现NO2?-N的累积并直接进行反硝化脱氮。温度[19]和DO[20]是实现短程硝化反硝化的重要影响因素，阶段II期间采用高温和低DO的运行工况能有效促进短程硝化反硝化的运行。

　　如图4所示，阶段I出水NH4+-N含量相对稳定，平均值为5 mg·L?1，平均去除率将近90%，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)A标准。NH4+-N高效去除的原因在于运行期间不排泥，较长的SRT促进硝化细菌的生长，并且膜的高效截留作用使硝化细菌得以富集，成为优势菌种，硝化能力逐渐增强。阶段II初期，DO和温度的改变抑制了硝化细菌的活性，导致出水NH4+-N含量迅速上升，去除率甚至不足50%。但随着微生物对环境的逐渐适应，氨氧化菌逐渐积累，混合液中的NH4+-N转换成NO2?-N，出水NH4+-N浓度逐渐下降。运行13 d后出水NH4+-N浓度仅为5.4 mg·L?1，此后平均浓度为4 mg·L?1，去除率一直稳定在88%左右。说明在阶段II期间, 虽然亚硝酸氧化菌的活性受到抑制，不能进行全程硝化反应，但氨氧化菌得以富集并逐渐成为优势菌种，使NH4+-N转化为NO2?-N，因而出水NH4+-N含量依然保持在较低水平。