1、 PDF外文：http:/ 膜生物反应器 对 工业混合污水的的 再生 研究 Jian-Jun Qin a, Maung Nyunt Wai a, Guihe Tao a, Kiran A. Kekre a, Harry Seah b (a Centre for Advanced Water Technology, Singapore Utilities International Pte Ltd., Innovation Centre, Blk 2, # 241, 18 Nanyang Drive, Singapore 637723, Singapore； b Public Ut
2、ilities Board of Singapore, 40 Scotts Road # 18-00, Environment Building, Singapore 228231, Singapore) 摘 要： 膜生物反应器 （ MBR） 能够对 城市废水产生持续的高质量的处理效果，而且在新加坡，一个成功的中试 研究 验证 了 MBR 工艺 用于生活污水再生的优势。然而，用 MBR 处理一种工业废水为主的混合污水（ 60%工业废水和 40%生活污水）无疑是一种新的挑战。这个研究的目的在 于论证用 浸入式 MBR 处理一类混合污水的可行性。 一个缺氧 好氧 埋有 聚
3、偏氟乙烯 （ PVDF） 空 心纤维 模块也用于研究过程中。 这一 MBR 估计已运行超过 3 个月。试验结果表明的 MBR 中 处理混合的污水 可能 需要 15 h 的水力停留时间 （ HRT） ， 而且 膜通量 为 17 L/m2 h（ LMH） 能够使膜生物反应器工艺 可持续的 运行 。 膜生物反应器，相对于传统的活性污泥法 超滤法 （ ASP-UF） ，能够提高包括 NH4 和 COD 在内的处理效果。研究的结论是 MBR 工艺是能够处理混合污水的工业用水。 关键词： 膜生物反应器；空心纤维；废 液回收；工业废水；活性污泥法。 1.
4、引言 如今快速的人口增长和工业发展，水资源短缺已经成为了全球的问题。相比于传统的活性污泥法和超滤膜的分离方法， MBR 由于 它占用空间小、产生污泥少和比活性污泥法处理生活污水更具有连续性和高效性等优点而日渐成为处理城市废水更具吸引力的处理工艺1-10。 史蒂芬等 1介绍了许多种用 MBR 处理城市废水的工艺。 不同容量的 工业化 MBR 已经证明，此类设备不仅可靠而且操作简单。劳伦斯等 2对在加利福尼亚州埃斯孔迪多 Aqua 2000 研究中心进行的膜生物反应器研究 也做 出了报 告。这个实验报告表明 MBR 处理后的水具有很好的水质，不仅没有 可检测的
5、BOD 而且还能一直保持低于 0.1 的浊度。 甘德等 3回顾了一些用于处理生活污水的 工业化 好氧 MBR 工艺的费用并进行了研究。他们在报告中指出从能源消耗和清洗设备两方面看， 浸入 构型的运行会比侧流构型的更经济。陶先生等 4开发了三个 浸入 构型 MBR 的实验，实验 结果验证 了在新加坡的热带条件下，膜生物反应器技术在再生生活污水时体现的优势。 新加坡的 Jurong 污水回收厂（ JWRP）正用活性污泥法处理一种混合污水（ 60%工业废 2 水和 40%生活污水）。如果可 以回收混合的污水水来源， 它可能引入额外的污水以满足工业的 需要。 然而，这种混合后的影响对 MB
6、R 设备来说是一个挑战，而且实验性的评估也很难预料。这项研究的目的在于确定浸入式膜生物反应器处理工业用的混合污水的可行性。 2. 实验材料和方法 2.1 整体试验过程的说明 在新加坡的 JWRP，一个 MBR 中试 系统用来进行可行性研究。来自澳大利亚的门可提供了这一装有 PVDF 空心纤维膜的 MBR 中试 系统。 它是由一个 缺氧 箱、一个好氧箱和 两个膜运行系统（ MOS）装置共三部分组合而成的。每一个 MOS 装置都由 4 个 B10R 膜模块浸入在一个膜箱组成。这个 MBR 试验装置的详细说明在表 2-1 中给出。 表
7、2-1 MBR 装置说明 项 目 明 细 品牌和模式 Memcor， MEMJET 4B10R MBR 膜种类 超滤膜模块空心纤维 膜材 质 PVDF，作支撑 膜孔径（ m） 0.1 纤维内径（ m） 650 纤维外径（ m） 1000 膜面积（ m2/模块） 10.2 模块总长（ mm） 1610 每个 MOS 装置的模块数 4 每个 MOS 装置的处理能力
8、1.2 MOS 装置的数量 2 图 2-1 为膜生物反应器工艺的流 程示意图。 该 MBR 内装入按 50:50 混合的给定污水和二次污水。传感器和电磁阀安装在缺氧箱 入口处 ，以控制流入的水流。 在进入缺氧箱之前，原水先经过 孔径 为 2 毫米 的 转鼓 ，以去除 碎片 和直径较大的 悬浮固体 ，接着在缺氧箱中将过滤后的水与箱中循环的有机物和活性污泥混合液混合。然后，缺氧箱中的混合液在重力作用下流入好氧箱。 通过 MOS 装置的一个步骤，剩余污泥能在膜箱中批量地消耗掉。 MBR的滤液由抽吸泵抽出并聚集到滤液箱里。 研究中的 MBR 中试系统的滤液直接排出 。 &nbs
9、p; 3 图 2-1 MBR 中试系统流程图 2.2 实验过程 实 验过程为期超过了 3 个月，从 2004 年 7 月 2 日到 2004 年 10 月 8 日。研究过程的中试 系统一直持续 24h 地运行。 研究中使用的 MBR 中试 系统的运行条件在表 2-2 中列出。 在 JWRP 中，来自污泥回流管道混合液悬浮固体（ MLSS） 浓度为 5000 mg/L 的活性污泥作为原料用于实验系统的初期运行阶段。并在一周内 MBR 中的 MLSS 浓度能够达到设计的水平， 10000 12000 mg/L，然后排出剩余
10、污泥的混合液挥发性悬浮固体（ MLVSS）浓度能保持在 8500 10000 mg/L这一水平范围内。 在 7 月 时， 向生物反应池 投入消泡剂（ KIM-COOL 9000TM）以减少泡沫的问题 ，并 整个研究过程中持续地以 50 mg/L 投入 。对不同的膜通量和 HRT 进行实验。 MBR试验装置及两个 MOS 以总 平均过液量 为 1.4 m3/h 开始在 7 月投入运行。然后在 8 月和 9 月用一个 MOS 运行时 其平均过液量为 1.2 m3/h。在 10 月的时候，把 HRT 提高到 15h 后，平均过液量能降低到 0.72 m3/h。 在这项研究中，只进行了 化
11、学清洗的维护。在维护 清洗时， 在渗透箱中用 125 mg/L 的NaOCl 溶液 反渗透 ， 然后膜 在溶液中 浸泡 30 分钟，然后 用滤液冲洗 10 分钟之后才收集 产品 。 表 2-2 MBR 中试系统运行条件 参 数 7 月 8 月 9 月 10 月 滤液流速（ m3/h） 1.4 1.2 1.2 0.72 净通量（ L/ m2 h） 17.2 29.4 29.4 17.6 HRT（ h） 7.8 9.0 9.0 15 渗透压（ KPa） 5.0-7.0 11-22 14-26 13 平均渗透率（ L/ m2 h bar） 295 198 163 134 需氧当量浓度（ Nm3/ m3 滤液） 17.1 10 10 16.7 参 数 7 月 8 月 9 月 10 月
