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UCT-MBR工藝——既能解決MBR膜產水磷超標 又能延緩膜污染的方法

UCT-MBR工藝——既能解決MBR膜產水磷超標 又能延緩膜污染的方法

發布日期:2019-04-28 作者:倪帆 點擊:

據環境前沿微信公眾平臺訊,與A2O-MBR相比,UCT-MBR工藝具有更好的脫氮除磷效果,但是TP很難達到嚴格的一級A標準。除此之外,由于小顆粒沉積和胞外多聚物在膜表面的吸附而導致的膜污染也是MBR工藝應用的限制。

UCT+MBR工藝介紹:

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UCT(UniversityofCapetown)工藝是南非開普敦大學提出的一種脫氮除磷工藝,是一種改進的A2/O工藝,此工藝中,厭氧池進行磷的釋放和氨化,缺氧池進行反硝化脫氮,好氧池用來去除BOD、吸收磷以及硝化。其流程主要包括廢水流入、厭氧處理、好氧處理、缺氧處理、混合液回流、污泥回流等

UCT工藝與A2/O工藝不同之處在于沉淀池污泥回流到缺氧池而不是回流到厭氧池,這樣可以防止由于硝酸鹽氮進入厭氧池,破壞厭氧池的厭氧狀態而影響系統的除磷率。增加了從缺氧池到厭氧池的混合液回流,由缺氧池向厭氧池回流的混合液中含有較多的溶解性BOD,而硝酸鹽很少,為厭氧段內所進行的有機物水解反應提供了最優的條件。

在實際運行過程中,當進水中總凱氏氮TKN與COD的比值高時,需要降低混合液的回流比以防止NO3-進入厭氧池。但是如果回流比太小,會增加缺氧反應池的實際停留時間,而實驗觀測證明,如果缺氧反應池的實際停留時間超過1h,在某些單元中污泥的沉降性能會惡化。

化學強化除磷是生物除磷的輔助工藝。鋁鹽和鐵鹽是廣泛應用的絮凝劑。這些投加物可以有效除磷和吸附大分子有機物,使TP和COD分別降至0.5mg/L和50mg/L以下。除此以外,化學強化除磷還可以降低污泥絮體的可壓縮性、增加泥餅層的孔隙率、減少EPS的濃度,改變活性污泥的顆粒粒徑分布。

中國礦業大學張傳義博士課題組“化學投加強化UCT-MBR除磷性能與膜污染控制研究”一文新近發表(Effectofchemicaldoseonphosphorusremovalandmembrane foulingcontrolinaUCT-MBR,GuangrongSun,ChuanyiZhang,WeiLi,LimeiYuan,ShilongHe,LipingWang;Front.Environ.Sci.Eng.2019,13(1):1)              

其中有以下幾處亮點:

●投加鋁鹽可顯著提升UCT-MBR工藝除磷效果,出水TP低于0.5mg/L;

●投加低濃度鋁鹽時,污泥活性不僅沒有被抑制反而略微提升;

●投加鋁鹽后,污泥混合液和膜表面EPS濃度均下降,膜污染得到有效緩解。

關鍵點:投加量!!!

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本實驗研究了在改變進水COD/N和鋁鹽投加量時小試規模的UCT-MBR反應器對TP的去除效果。通過比較不同鋁鹽投加量時污染物的去除效率、污泥性質和膜污染,實現了鋁鹽投加量的優化,為認識UCT-MBR工藝的化學除磷過程提供理論支撐。

研究表明,鋁鹽(硫酸鋁)投加后對COD、NH4+-N和TN的去除無明顯影響,但能顯著強化磷的去除,且各項污染物出水濃度均滿足GB18918-2002一級A排放標準。較低濃度鋁鹽投加不僅提高了反應器內微生物活性,而且TMP的增長速率從1.13KPa/d下降至0.57KPa/d,表明膜污染得到了有效緩解。膜污染速率的下降,歸因于污泥平均粒徑增大,小顆粒污泥的比例降低;此外膜面胞外聚合物(EPS)濃度的降低,也進一步減少了膜面污染物的累積,進而有效減緩了膜污染速率。

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中國乃至世界范圍內的水體富營養化現象已經成為嚴重的環境問題。為減少受納水體藻類大量滋生,污水處理廠的總磷(TP)排放標準日益嚴格。膜生物反應器(MBR)是一種高效的污水處理工藝,然而,單一MBR系統由于較長的污泥停留時間而導致生物除磷能力不足。因此,MBR通常與其他工藝聯合實現氮磷的高效去除。UCT-MBR是其中一項技術思路。本研究系統探究了UCT-MBR反應器中鋁鹽投加量對出水水質和膜污染的影響,為該項工藝的實際應用提供理論指導。

轉自:環境前沿

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