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與傳統(tǒng)MBR相比，改進型MBR在結(jié)構(gòu)上具有如下特點： 一， 1.與一體式MBR相比，MBR膜組件相對獨立于MBR膜生物反應(yīng)器，位于膜濾出水區(qū)，而一體式MBR膜組件直接懸掛于MBR膜生物反應(yīng)器中，相同之處在于水均通過負壓抽吸從膜單元外表進入中空纖維引出，底部曝氣以減輕膜污染;
2.與分置式MBR相比，MBR膜組件與MBR膜生物反應(yīng)器之間無需泵和管線連接，相同之處在于MBR膜組件相對獨立于生物反應(yīng)器，MBR膜污染減輕。
改進型MBR膜生物反應(yīng)器的主要優(yōu)點是：
1.較一體式MBR膜污染大為減輕，而較分置式MBR的結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，工作壓力小，無水循環(huán)，節(jié)能;
2.處理對象不同。一體式MBR和分置式MBR的膜組件處理的是生物反應(yīng)器中經(jīng)生物降解的完全混合液，而改進型MBR膜組件處理的是經(jīng)導(dǎo)流板預(yù)澄清的料液，SS濃度降低，有利于在不增加能耗的情況下減輕膜污染。除生物降解區(qū)外，工業(yè)廢水處理膜濾出水區(qū)也需少量曝氣(前者是為微生物提供好氧環(huán)境，后者是為了減輕膜污染)，因此該設(shè)備的具體能耗需進一步的試驗研究。
二、試驗用水和試驗方法
試驗采用的洗浴污水原水水質(zhì)pH值：6.5～7.0;CODCr：93～350mg/L;LAS：1.0～10mg/L;NH3-N：0.6～1.0mg/L;濁度：85～160NTU;SS：15～50mg/L;顏色灰白。
本次試驗用水水質(zhì)為CODCr為129.0mg/L，LAS為6.4mg/L，濁度93NTU，具有芳香氣味。整個環(huán)保設(shè)備系統(tǒng)運行一定時間穩(wěn)定后，進行試驗，每次試驗結(jié)束后均用清水沖洗膜組件。監(jiān)測項目采用國家環(huán)保局標準分析方法。
三、試驗結(jié)果與分析
1.操作壓力與MBR膜通量的關(guān)系
膜通量隨操作壓力的變化而變化，操作壓力分別為：0.01、0.02、0.03、0.04、0.05MPa;相應(yīng)地MBR膜通量：0.72、3.34、 4.85、5.44、6.58mL/(m2?s)。可見，MBR膜通量隨操作壓力的增加而增加，即提高操作壓力可有效提高膜通量，考慮到操作壓力越大，所 需動力消耗越高，本試驗采用0.01Mpa為操作壓力。
2.HRT與COD及LAS的關(guān)系
由于改進型MBR膜對活性污泥的高效攔截作用，使生物降解區(qū)的污泥濃度增高，對COD的去除效果很好，同時系統(tǒng)COD及LAS的去除與HRT有密切關(guān)系。
試驗結(jié)果表明，系統(tǒng)對COD的去除率隨HRT的增加而增大，2h時為74.99%，6h時為87.52%，但無論HRT為2h、4h、還是6h，出水 COD均小于40mg/L。由于HRT為2h時膜濾出水過多，至使填料露出水面，因此補加了部分原洗浴污水，使4h時COD的去除率降為71.86%，產(chǎn) 生波動，但出水COD為36.3mg/L，仍小于40mg/L，這是懸浮污泥和附著污泥共同作用的結(jié)果，也是改進型MBR生物降解區(qū)污泥濃度高，處理效果 好的綜合體現(xiàn)，即具有良好的抗沖擊負荷能力，出水水質(zhì)穩(wěn)定可靠，另外，HRT越大，出水中LAS濃度越低，2h時小于0.2mg/L，滿足生活雜用水水質(zhì) 對LAS的要求。
3.膜對COD的攔截作用
通過對MBR出水水質(zhì)和膜濾出水區(qū)上清液水質(zhì)的同步監(jiān)測，可明顯觀察到膜對系統(tǒng)COD去除率的貢獻，監(jiān)測結(jié)果如表1所示。結(jié)果表明，在整個試驗過程中，上清液COD始終高于膜濾出水COD，充分證明膜具有對可溶性COD攔截的作用。
整個系統(tǒng)對COD的去除率由生物降解區(qū)微生物對有機物的分解和膜濾出水區(qū)膜對COD的攔截兩部分組成，而膜濾出水區(qū)膜的攔截作用彌補了生物降解區(qū)處理性能 的不穩(wěn)定，保證優(yōu)良的出水水質(zhì)，膜對溶解性大分子有機物的攔截作用是由膜本身和傅學(xué)起，等改進型膜生物反應(yīng)器處理洗浴污水的試驗研究其表面形成的凝膠層共 同完成的。
4.容積負荷
改進型MBR的高效截留作用使活性污泥幾乎全部截留在生物降解區(qū)，不僅維持了很高的污泥濃度，而且可大大提高其容積負荷。系統(tǒng)的COD容積負荷為 1.16kg/(m3?d)，較傳統(tǒng)的活性污泥法高1.5～2.5倍，同時有很好的污物去除效果和較強的抗沖擊負荷能力。
5.膜的污染與清洗
MBR雖具有諸多優(yōu)點而成為當今水處理技術(shù)的研究熱點，但膜污染引起的通量持續(xù)降低卻始終是其推廣應(yīng)用的主要障礙。
本試驗自行設(shè)計的MBR可減輕膜污染的原因在于：
(1)生物降解區(qū)為復(fù)合式，MBR中的膜污染主要由膜表面對溶解性有機物的吸附及懸浮固體污泥的沉積引起。反應(yīng)器中懸浮污泥濃度越高，膜面沉積污泥量越 大，而膜面沉積污泥可阻擋通過膜面的混合液中溶解性有機物直接在膜面的吸附，從而使膜面吸附有機物量降低，相反，反應(yīng)器中污泥濃度越低，膜面沉積污泥量越 小，而膜面吸附有機物量越多。復(fù)合式反應(yīng)器的污泥量居中，因此，其綜合效果較好，膜通透量能維持在較高水平;
(2)導(dǎo)流板將裝置分為兩個區(qū)，
導(dǎo)流板的作用使膜濾出水區(qū)的污泥濃度較低，從而有效減輕膜污染。膜清洗采用自來水沖洗，通量基本完全回復(fù)，試驗期間未采用其它清洗方法。需指出的是，由于 該裝置結(jié)構(gòu)的特殊性，其膜污染是以固體污泥吸附為主，還是以溶解性有機物的吸附為主，或兩者同時作用，尚需進一步的試驗研究。
