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隔板对MBR去除污水中COD和氨氮的影响

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－●Vol．28，No．62010年6月中国资源综合利用ChinaResourcesComprehensiveUtilization

膜生物反应器（MembraneBioreactor，简称MBR）

是膜分离技术与污水生物处理技术有机结合而产

生的一种新型、高效的污水处理新工艺，以膜组件

过滤出水取代传统二沉池的沉淀出水，减少了污水

处理设施占地，并在生物反应器中保持高活性污泥

浓度、高处理效率，近年来在废水处理和回用方面

已成为热点。MBR其生物降解理论与活性污泥法

接近，同样污泥中微生物的降解仍是该工艺中污染

物去除的根本原因。理论上讲，反应器曝气时，由于

隔板内侧有大量气体、外侧为液体（一定量的活性

污泥），两侧密度不同，存在压力差，气体在内部上

升把混合液提升到反应器顶部，气体逸出，而液体

从隔板外侧向下流动，实现了反应器内部的循环。

内循环的结果使反应器内有很大的升流速度，且反

应器隔板外水向下流动从底部折流回反应器中心，

防止了活性污泥在曝气头下方及反应器底部沉积，使该反应器内的颗粒污泥完全达到流化状态，有很

高的传质速率，使生化反应速率提高［1］。从而，大大

提高反应器去除有机物的能力。根据这特点，在MBR

稳定运行后做加隔板的稳定运行对比试验研究。

1试验部分

首先对MBR进行启动运行，包括培养驯化阶

段和反应器启动阶段，再进入负荷提高阶段，然后

进入稳定运行阶段。MBR稳定运行后做加隔板的

稳定运行对比试验，目的是考察隔板的加入对MBR的处理效果是否有所改善。1.1试验装置

试验采用一体式膜生物反应器（MBR）［2］，工艺

流程如图1所示［3］。试验装置由进水出水系统、反

应器组件、中空纤维膜组件、反冲洗系统、曝气系统

五部分组成。蓄水箱（1）中的模拟废水经进水泵（2）

收稿日期：2010－04－16基金项目：江西省自然（青年）科学基金项目（2008GQH0022）；江西省教育厅科技项目（GJJ09514）；江西理工大学校级课题。作者简介：吴速英（1978－），女，江西贵溪人，硕士，讲师，主要研究方向为水污染控制及治理技术

。隔板对MBR去除污水中COD和氨氮的影响

吴速英，赵廷杰，钟洪鸣，刘丽，钟常明

（江西理工大学，江西赣州341000）

摘要：膜生物反应器（MBR）是一种新型、高效的污水处理新工艺。对MBR的运行进行试验研究，COD总去除率和氨氮去除效率分别在98%和96%以上。对在MBR中加入隔板进行试验研究，加入隔板对COD和氨氮去除率的提高几乎没有改善作用。这一对比试验研究表明MBR处理污水效果好，加隔板对其意义不大。关键词：MBR；运行；对比试验中图分类号：X703文献标识码：B文章编号：1008－9500（2010）06－0039－04

ComparativeTrialResearchofWhetherMBRClapboardtoRun

WuSuying，ZhaoTingjie，ZhongHongming，LiuLi，ZhongChangming

（JiangxiUniversityofScience&Technology,Ganzhou341000，China）

Abstract：MembraneBioreactorisanovelandefficienttechnologyfortreatingsewage.Accordingtothecharacteristic

ofMBR，MBRoperatingwasfirstlyinvestigatedonexperiment.Theexperimentresultsshowedthatthetotal

removalrateofCODandNH3-Nhadreached98%and96%，respectively.AndthenaddClapboardinthe

MBRpilotstudy，addingClapboardtotheCODandammonianitrogenremovalrateincreasedalmostno

improvement.ThiscomparativetrialresearchindicatedthattheMBRprocessingsewageeffectisgood，does

notneedtoaddtheClapboard.

Keywords：MBR；operation；comparative

trial污水治理

39－－●

提升至生物反应器，通过空气泵供氧，在好氧条件

下污水中的有机物被微生物降解，净化后的污水经

膜组件（3）排出，进出水量由调节阀控制，剩余污泥

由污泥排放口（14）排出。当温度过低不能达到试验

要求时，打开加热棒开关，使反应器温度稳定。在隔

板稳定运行阶段加入圆桶形隔板（4），底面距反应

器底部50mm，用有机玻璃支脚固定，使膜组件置

于圆桶中心。反冲洗时，关闭阀门（9）打开阀门（11）

用反洗泵（10）对膜组件进行清洗。

1.蓄水箱2.进水泵3.膜组件4.隔板5.曝气装置6.加热棒7.真空表8.出水泵9.出水球阀10.反冲洗11.反冲洗阀门12.反冲洗水箱13.真空泵14.污泥排放口图1实验装置图1.2试验主要设备

（1）储水箱：存储试验用水，有效容积30L。

（2）反应器：生物反应器由有机玻璃制成，为一

圆柱形容器，总容积为25L（φ240mm×550mm），有

效容积20L，保护高度100mm。

（3）膜组件：膜组件采用天津膜天膜公司的聚

偏氟乙烯（PVDF）中空纤维微滤膜，组件尺寸φ100

mm×400mm，膜孔径0.15μm，纤维内径0.06mm，

外径0.11mm，膜面积为0.25m2。

（4）隔板：隔板由有机玻璃桶制成，尺寸φ140

mm×400mm，底端距反应器底50mm。1.3试验用水

水质成分主要是有机物，由蔗糖、尿素、磷酸氢

二钾（K2HPO4）按一定比例配制成。COD含量200～

2200mg/L，NH3-N含量40～1300mg/L。当浓度较

低时，水质接近生活污水，当浓度较高时水质具有

高浓度有机废水的特性，因此，本实验配制的模拟

废水具有代表性，如实验取得良好效果，则说明膜

生物反应器适用于该有机物范围内的废水水质，且

处理效果良好。1.4测量方法COD：微波消解法［4］；NH3-N：纳氏试剂法［5］；MLSS：重量法［4］；pH：pH计；DO：溶解氧测定仪。

2结果与讨论

整个试验持续了88d，设计为连续式进水，处

理水量20L/d，水力停留时间24h，每10h为一个

曝气周期，在每个周期内曝气8h、停止曝气2h。出

水蠕动泵间歇开启，抽吸出水8min停止抽吸2

min。

实验开始运行时，本实验将驯化好的活性污泥

进行筛选，取沉降性能好的污泥加入到反应器内，

使其浓度约为2800mg/L。此后在启动和负荷提高

实验过程中不排放污泥，检测COD和NH3-N。2.1通过COD值分析隔板的作用

经过几个阶段的实验，反应器的运行结果如图2、图3所示。

时间（d）图2进出水COD浓度变化曲线

时间（d）图3出水COD及去除率变化曲线MBR的启动期，尽量使进水有机负荷保持稳

定，监测反应器内的上清液和出水的有机负荷，

如污水治理第6期中国资源综合利用

40

－●

果上清液和出水的有机负荷稳定则启动成功，如波

动范围较大则启动未完成。由运行结果可以看出，

启动期，进水COD在491.87～535.51mg/L，使有机

负荷稳定在0.49～0.54kgCOD/（m3·d）。由图3可知

反应器在运行的1～4日生物降解运行效果相对较

差，因新的膜组件放入反应器前未清洗干净，其表

面涂有保护剂(有机物)，导致了膜出水COD浓度高

于上清液COD浓度。随后反应器的运行上清液和

出水COD逐渐降低，运行效果稳定，即经过11d

的启动期可认为反应器启动成功。

负荷提高阶段是反应器启动成功以后提高有

机负荷以考察MBR的运行效能，观察各控制参数

之间的关系，找到最佳的运行条件。反应器的容积

负荷提高靠逐步提高进水浓度来实现。整个试验阶

段每天检测COD，如该指标达标排放则继续提高

负荷，如不能达标则说明反应器已经超负荷运行，

负荷提高阶段结束。试验过程中保证去除率在85%

以上。反应器进水量为20L/d；COD由600.00～2

239.12mg/L。实验过程逐步提高进水COD浓度，在12～30运行日每天增加约100mg/L，31～40运行日

根据COD去除情况确定有机物增加量，平均每天

约增加20mg/L，第40运行日COD为2239.12mg/

L。整个负荷提高阶段持续28d，出水COD在10～

20mg/L之间，COD总去除率为98.32%～99.34%，低

于一级污水排放标准。在31～40运行日有机负荷提

高幅度减小，由2.1kgCOD/（m3·d）提高到2.24kg

COD/（m3·d），出水能够保持较好的水质，但上清液

水质变差，且综合考虑氨氮处理效果和活性污泥各

项参数表明：对于本反应器有机负荷已经达到上

限，或者在改变其它条件的情况下才有可能进一步

提高有机负荷。

反应器稳定后，出水COD稳定在30mg/L以

下。加入隔板进一步考察MBR运行效能，并与无隔

板稳定运行阶段进行对比，COD去除率几乎没有

改善。2.2通过氨氮去除效果分析隔板作用

氨氮去除效果也是本实验的考察重点。实验中

氨氮的处理效果见图4、图5。

设计进水氨氮负荷和COD变化规律相似，启

动期进水稳定在105.60~119.20mg/L（如图4）。但

启动期处理效果较差，膜出水NH3-N含量在34.27

~108.66mg/L之间（如图5）。时间（d）图4进出水NH3-N浓度变化曲线

时间（d）图5出水NH3-N及去除率变化曲线

负荷提高期NH3-N浓度为120.99~1323.20mg/

L，在第12~24个运行日，出水NH3-N浓度由31.28

mg/L降低到6.96mg/L，去除率提高到99%，在此时

间段去除效果良好，能够到达污水排放标准。在第25~40个运行日，随着进水NH3-N含量的提高，出

水水质逐渐变差，到第36运行日出水水质超过35

mg/L不能够达到排放标准，在此后的几天只是小

幅度提高进水NH3-N（如图4），但出水水质仍未得

到改善。结合污泥特性认为：NH3-N负荷达到上限，

负荷提高阶段结束。

由负荷提高阶段运行结果来看在第20~24个

运行日时NH3-N处理效果最佳，在稳定阶段采取

此NH3-N浓度，即600mg/L。稳定期NH3-N去除

效率在98%以上，出水稳定在5.31~8.07mg/L，得到

了很好的处理效果。

隔板稳定运行期从第56运行日开始，共考察15d（如图5）。加入隔板进一步考察MBR运行效

能，并与无隔板稳定运行阶段进行对比，NH3-N去

除率几乎没有改善。氨氮负荷（kgNH3-N/（m3·d））启动期1500

1300

1100

900

700

500

300

1000NH3-N（mg/L）负荷提高期无隔板稳定运行期隔板稳定运行期

010203040506070进水上清液出水

氨氮负荷污水治理第6期吴速英等：隔板对MBR去除污水中COD和氨氮的影响

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AO+MBR工艺在北方小型乡镇生活污水站的应用

AO+MBR工艺在北方小型乡镇生活污水站的应用

AO+MBR工艺在北方小型乡镇生活污水站的应用

摘要：乡镇生活污水的任意排放将严重影响农村的生态状况，破坏人们的生存环境，农村生活污水处理，迫在眉睫，但北方地区冬季水温低，处理难度大，运行不稳定，而AO+MBR工艺的应用，良好的解决了低水温下运行问题。冬季运行COD、氨氮去除率在90%以上，总氮去除率73.3%以上。

关键词：乡镇生活污水；低温；MBR

引言

在经济的快速发展的同时，农村环境污染问题日渐突出，未经处理的生活污水自流到地势低洼的河流、湖泊和池塘等地表水体中，严重污染各类水源；另一方面，生活污水也是疾病传染扩散的源头，容易造成部分地区传染病、地方病和人畜共患疾病的发生与流行。因此，农村生活污水处理，已迫在眉睫。而我国农村生活污水有量大、来源杂、污水分散，难于收集、加之北方地区冬季气温低，处理效果难以保障。而AO+MBR复合工艺将生物膜工艺与活性污泥工艺有机地融合起来，综合了活性污泥法和生物膜法两者的优点，长泥龄的生物膜为生长缓慢的硝化菌提供了非常有利的生存环境，可以有效地提高硝化效果，出水水质优异，使其在北方地区应用优势明显。

1 工程概况

项目选址位于吉林省辽源市，建设规模1000m3/d生活污水处理厂，采用A/O生化+MBR+混凝沉淀+过滤+紫外线消毒工艺进行处理，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）[1]中一级A标准要求后排入河体。

设计进出水水水质如表1.1

表1.1进出水水质 单位mg/L 指标数值 COD BOD5 SS 总氮 氨氮 TP pH

进水 ≤350 ≤160 ≤200 ≤40 ≤25 ≤5 6~9

出水 ≤50 ≤10 ≤10 ≤15 ≤5（8） ≤0.5 6~9

2工艺流程

污水经管网收集后通过预处理，去除悬浮物及调节水量后进入一体化生化反应池，在经过混凝沉淀进一步除磷后消毒外排。工艺流程见下图1

图1流程图

3、A/O +MBR工艺论述

膜材质对MBR处理含典型PPCPs污水效果的影响

膜材质对MBR处理含典型PPCPs污水效果的影响

膜材质对MBR处理含典型PPCPs污水效果的影响

杨奇;邱江平;唐利;李旭东;李银生

【摘 要】分别采用聚偏二氟乙烯(PVDF)膜和聚四氟乙烯(PTFE)膜两种膜生物反应器(以下简称PVDF膜和PTFE膜)对含有PPCPs(蔡普生或诺氟沙星)的生活污水进行去除效果的比较研究.结果表明,PTFE膜对萘普生和COD的去除效果更好；而PVDF膜对诺氟沙星和氨氮的去除效果较好.采用电镜观察膜表面受污染情况.结果表明,PTFE膜的运行稳定性高,但其通透性较差；而PVDF膜处理效果和稳定性虽略差于PTFE膜,但适合长期高质量浓度污水处理.%Two kinds of membrane

bioreactors; polyvinylidene fluoride (PVDF) membrane bioreactor and

polytetrafluoroethylene ( PTFE) membrane bioreactor ( hereinailer referred

to as PVDF and PTFE) were respectively tested to compare the treatment

effects on the domestic wastewater containing PPCPs(Naproxen or

Norfloxacin). The results indicated that when dealing with Nap. and COD,

PTFE had better removal effects; however PVDF is better with Nor. and

NH4+-N. SEM is used to observe the fouling on the surface of membranes.

The results indicated that PfFE had a high operation stability but with poor

AAO+MBR工艺用于污水处理厂提标改造

AAO+MBR工艺用于污水处理厂提标改造

AAO+MBR工艺用于污水处理厂提标改造

摘要：AAO+MBR工艺具有出水水质稳定可用回用、占地面积小等优点，适用于场地有限的污水处理厂的提标改造。该工艺对CODCr的去除率大于95%，总氮去除率大于70%。

关键词：提标改造；AAO+MBR工艺；高标准出水

1.AAO+MBR技术在污水处理应用上的优势分析

AAO+MBR具有传统工艺无法比拟的优势，特别是污水处理中，在水污染严重和水资源短缺的背景下，它在污水和工业废水的处理领域得到了更多的应用并表现出良好前景。AAO+MBR技术优势具体体现在以下方面：

（1）出水水质良好：能够高效地进行固液分离，出水水质良好、稳定，悬浮物和浊度接近于零，可直接回用。同时，与传统生物处理工艺相比，其生物相-活性污泥浓度提高了2倍以上，因此生化效率得到大大提高，出水水质好。

（2）占地面积小：反应器内的微生物浓度高，减小了生化池容。采用膜生物反应器一个处理构筑物，替代了传统污水处理工艺的曝气、二沉、混凝、过滤等多个处理构筑物，大大减少了对土地的占用；

（3）氨氮去除率高：有利于增殖缓慢的硝化菌的截流、生长和繁殖，氨氮去除效果好。

（4）除磷效果好：污泥浓度高，可以直接进行脱水，避免传统工艺沉淀池和污泥浓缩池缺氧状况下磷的释放。以生化除磷为主，辅助化学除磷确保达标。可以直接将铝盐和铁盐投入生化池中，形成的磷酸盐沉淀几乎被膜全部截留，随剩余污泥排放，而传统的混凝过滤难以避免部分磷酸盐沉淀随SS随水带出。

（5）抗冲击负荷能力强：由于具有很高的生物相浓度，因此抗冲击负荷的能力很强，这对于保证水质、水量变化较大的合流制城市污水处理设施的稳定运行，尤显重要。

（6）自动化程度高，运行管理简便。

2.A厂改造案例

MBR污水处理工艺

MBR污水处理工艺

MBR污水处理工艺

MBR污水处理工艺是一种先进的污水处理技术，采用膜分离技术和生物降解技术相结合，能够高效地去除污水中的有机物、氨氮等污染物，达到排放标准。下面将详细介绍MBR污水处理工艺的原理、工艺流程、优势以及应用领域。

一、MBR污水处理工艺原理

MBR污水处理工艺是膜生物反应器（Membrane BioReactor）的缩写，它将传统的活性污泥法和膜分离技术相结合。在MBR系统中，通过微孔膜将生物反应器和沉淀池分离，使得活性污泥彻底保留在生物反应器中，同时将悬浮物和微生物截留在反应器内，从而实现高效的固液分离。

二、MBR污水处理工艺流程

MBR污水处理工艺普通包括预处理、生物反应和膜分离三个步骤。具体流程如下：

1. 预处理：将进水进行初步处理，去除大颗粒悬浮物和沉淀物，以减轻后续处理过程的负担。预处理过程包括格栅过滤、沉砂池和调节池等。

2. 生物反应：将经过预处理的污水引入生物反应器，通过生物降解作用去除有机物和氨氮等污染物。生物反应器中的活性污泥通过充分接触和降解，将污水中的有机物转化为无机物，并将其中的氨氮转化为硝酸盐。

3. 膜分离：经过生物反应后的污水进入膜分离单元，通过微孔膜的过滤作用，将悬浮物、微生物和溶解物截留在反应器内，同时将清澈的水分离出来。膜分离单元通常采用中空纤维膜或者平板膜。

三、MBR污水处理工艺优势 MBR污水处理工艺相比传统的活性污泥法有许多优势，主要包括以下几个方面：

1. 出水质量稳定：MBR工艺能够有效去除悬浮物、微生物和溶解物，出水水质稳定，能够满足较高的排放标准要求。

2. 占地面积小：由于MBR工艺将生物反应器和沉淀池合二为一，省去了传统工艺中的沉淀池，因此占地面积相对较小，适合于空间有限的场所。

3. 操作维护简便：MBR工艺采用自动化控制系统，操作维护相对简便。此外，由于膜分离的存在，减少了污泥的产生，降低了污泥处理的成本。

4. 抗冲击负荷能力强：MBR工艺对水质波动和负荷冲击具有较强的适应能力，能够稳定运行。