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污水处理技术篇:膜生物反应器处理抗生素废水研究
来源:上海源倾电气有限公司 | 发布时间:2019/6/25 | 浏览次数:

电力仪器资讯:相对传统的污水处理编制,膜生物反应器(MBR)由于其诸多优势[1]而备受青睐。而与分置式膜生物反应器比拟,一体式膜生物反应器又具有运行能耗低[2]、不因循环泵的剪切对污泥絮体产生不良影响[3]等优点。本文采用平片式膜生物反应器匹敌生素废水进行了初步研究。1材料与编制 1.1实验装置与流程 一体式膜生物反应器实验装置与工艺流程如图1所示,该实验装置由生物反应器、一体式膜组件、膜抽吸系统及自动节制等系统组成。

此中生物反应器为活性污泥鼓风曝气反应池,有效容积为47L,开关柜通电试验台反应器中间有一隔板,一侧放膜组件,组件下方设有穿孔管曝气,在供给微生物分化废水中有机物所需氧气的同时,在平片膜表面形成循环流速以减轻膜面污染。抽吸系统采用型号BT01-100兰格蠕动泵,对淹没于反应器的膜组件进行抽吸。自动节制部分采用时候节制器对抽吸泵及进水泵进行节制。一体式MBR中的处理水经蠕动泵抽吸进入清水池。

电容电感测试仪清水池的水作为膜冲洗备用。1.2实验用水 实验用水为上海某制药厂抗生素废水,稀释后的废水根基水质环境如表1,进水经100目筛网过滤掉队入反应器。1.3实验用膜 实验用膜为平片膜,由中科院上海原子核研究所膜分手手艺研究开辟中心供给,膜组件自行研制,平片膜材质为PVDF(聚偏氟乙烯),截留分子量为14万。

膜有效面积为0.05m2。1.4实验编制 1.4.1水通量的测定 水通量的测定由下式得出: J%26theta=V%26theta/(A%26timest(1) 式中:J%26theta%26mdash%26theta℃下所测定的实际膜通量; V%26theta%26mdash%26theta℃下在t时候内实际过滤液体积; A%26mdash平片膜有效面积。延伸阅读: 抗生素在城市污水处理系统中的漫衍及去除 在测定膜水通量时。

为了便于比较实验的不同阶段水温所带来的差异,该实验将不同温度测得的数据换算成20℃下的通量值,换算公式为: J20%26mdashJ%26theta%26times(%26etaw%26theta/%26etaw20)(2) 式中:J20%26mdash换算成20℃时的通量; %26etaw%26theta%26mdash%26theta℃下纯水的粘度; %26etaw20%26mdash20℃时纯水的粘度。注:下文中的通量J皆经上式转换为20℃下的通量值。

1.4.2阻力阐发编制 膜污染可以分为物理污染、化学污染及生物污染,对不同的反应器形式、生物的不同发展阶段、不同的组件形式及不同的运行编制,占主导地位的污染形式不同。在本实验中,膜污染阻力可以分为三部分:一部分为膜固有的阻力(Rm);一部分为泥饼阻力(Rc),包括浓差极化、膜表面的吸附及沉积等形成的阻力,可以采用水冲洗。

海棉擦洗等编制将其除去;另外一部分为膜孔的吸附及梗塞阻力(Rf),这部分阻力可以采用化学清洗等编制全数或部分去除。经由过程实验测定的有关通量数据,用RIS(resistance一in一series)阻力模型计较出各部分阻力及其所占比例。表达式以下: Rt=△p/(%26mu1%26dotJ1)=Rm+Rc+Rf(3) Rm=△p/(%26mu0%26dotJ0)(4) Rf=△p/(%26mu0%26dotJ0)-Rm(5) Rc=△p/(%26mu1%26dotJ1)-Rm-Rf(6) 式中:%26mu0%26mdash纯水在2O℃时的粘度(%26mu0=1.0050%26times10-3Pa%26dotS); %26mu1%26mdash膜过滤液粘度。测定过程以下: ①在不同的抽吸压力下。

用新膜对纯水过滤,经由过程公式(4)计较出膜固有阻力; ②用该膜对反应器同化液进行过滤,操纵公式(3)可以得出运行过程中膜总阻力的瞬时价; ③一按时候后,把膜组件从反应器中取出,清水无压力清洗,并用柔嫩的海绵擦去膜面吸附物,然后对纯水过滤,由公式(5)获得膜孔吸附及梗塞阻力; ④由公式(6)可得膜表面的泥饼阻力。延伸阅读: 抗生素在城市污水处理系统中的漫衍及去除 2成果和会商 2.1处理结果 用前述工艺流程和实验编制。

利用该制药厂的废水处理站的污泥接种半个月后,直接把PVDF平片膜淹没于反应器中以4+6的周期运行(4min抽吸6min停抽),反应器的运行参数列于表2。从图2可以看出在此运行过程中反应器中MLSS的质量浓度颠末一段时候后根基保持在15g/L左右,出水CODcr去除率为86%。可见,水中悬浮和消融的CODcr并没有在MBR中积累。但运行至1月中旬膜出水CODcr与上清液CODcr比拟。

并没有多大年夜差别,由此可知,PVDF膜所起的作用主要是截留水中悬浮物,使MLSS保持在较高浓度,从而达到高效降解水中有机物的目标。2.2过滤过程中的阻力阐发 2.2.1膜固有阻力的测定 新膜粘结后,放入纯水中浸泡24h以消弭环境对膜性能的影响,调度抽吸压力,持续测定5次对应压力下的通量,取其平均值。

由公式(4)可以得出,膜固有阻力Rm为1.082%26times1012m-1。2.2.2PVDF膜放入反应器后总阻力的变化 为了考查PVDF膜在尽可能长时候内运行中阻力的变化,我们把膜组件在设定压力30kPa,%26rho(MLSS)为13.8g/L,曝气量为l.45m3/h的前提下放入反应器中进行持续抽吸运行,由图3可知。

总阻力经大年夜约25min渐趋不变,从开端2.81%26times1012m-1逐渐上升至5.29%26times1012m-1。也就是,膜固有的阻力从开端占总阻力的98.6%逐渐降落至52.4%。可见,固然反应器曝气冲刷对减弱悬浮固体向膜面吸附迁徙有一定作用[4],由于很高的悬浮固体浓度,致使较高的粘度(实测粘度高达6.3%26times10-3Pa%26dotS),膜污染随时候加重。

延伸阅读: 抗生素在城市污水处理系统中的漫衍及去除 同时,我们也考查厂PVDF膜在设定周期(4min抽吸6min停抽)下运行,其间不进行任何清洗,总阻力的变化规律如图4所示。可见,间歇运行27d,阻力达到5.34%26times1012m-1。把持续抽吸的25min内阻力变化延长至27d,充分表现了一体式膜生物反应器中间歇运行中曝气冲刷膜面的结果。

2.2.3PVDF膜水力清洗及海绵擦洗后的阻力比较 长期运行过程中,泥饼阻力是致使膜通量降落的主要因素。表3所示,在1d的持续运行过程中,泥饼阻力占总阻力的比例从开端的35.87%上升至94.01%。新开辟的PVDF平片膜组件其优点在于可以或许经由过程简单便捷的在线海绵擦洗的编制,消弭泥饼阻力,如图4。

从而使水通量迅速恢复接近初始通量。在一体式MBR中,泥水同化液处于循环活动状态,在运行过程中,膜表面泥饼层处于一种动态的相对不变状态,形成膜过滤的主要阻力,并且由于膜的长期利用,形成阻力的因素也具有积累效应[5];并且,由于化学清洗代价昂贵、操作复杂且不可能完全恢复膜通量[6]。因此,海绵按期在线擦洗对膜通量的增强很是有利。再者。

从长期运行的角度来看,在线擦洗至少可以减弱各类阻力因素的积累,从而具有积极的实践意义。3结论 ①由于膜过滤对同化液悬浮固体的完全截留,固然原水含有少量抑菌物质,出水CODCr去除率仍可达86%。②膜组件长时候运行致使膜污染,因此必须对其进行按期的清洗,而平片膜组件具有清洗高效。操作简单的优点。③平片膜组件只需用简单的在线海绵擦洗的编制,便可以部分恢复膜通量。

从而削减代价昂贵的化学清洗,具有相当的合用价值。④膜性能指标有压力与通量两个变量,而运用RIS阻力模型可以同一二者,因此,在研究膜生物反应器中膜性。

 
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