论文部分内容阅读
本论文针对北江水源近年来出现的季节性高浓度氨氮问题，研究一体化陶瓷膜生物反应器技术，评估其运行性能，优化运行参数。采用浸没式平板陶瓷膜，平均孔径为60nm，比较了陶瓷膜生物反应器（Ceramic Membrane Bioreactor,CMBR）和混凝强化的陶瓷膜生物反应器（Coagulation-enhanced CeramicMembrane Bioreactor, CCMBR）两种装置。试验对比了两种反应器对氨氮、有机物、浊度等的去除效果以及应对高浓度氨氮冲击负荷的能力。原水氨氮浓度为3mg/L时，CMBR和CCMBR工艺出水氨氮浓度均能低于0.5mg/L，CCMBR出水氨氮和亚硝态氮浓度更低；原水氨氮浓度为6.52mg/L时，CMBR能够在8h内将出水氨氮浓度降低至0.36mg/L，亚硝酸态氮浓度达0.78mg/L；原水氨氮浓度为6.61mg/L时，CCMBR出水氨氮浓度低于0.26mg/L，出水亚硝酸态氮浓度低于0.14mg/L。CCMBR比CMBR应对突发性氨氮污染的效果更好。CMBR和CCMBR工艺出水的浊度低于0.1NTU，粒径大于2μm的颗粒数少于25CNT/mL；CCMBR对CODMn和UV254的去除率分别是52.8%和47.1%，而CMBR对二者的去除率分别仅为28.1%和26.7%。此外，CCMBR反应器中混合液内的有机物在30~2000Da分子量区间内略低于原水，而明显高于出水，这说明膜反应器起到了强化截留有机物的作用。采用混凝、曝气和氧化等均能明显影响陶瓷膜的临界通量；在所试验的ClO2、NaClO和O3三种氧化剂中，O3对临界通量的提高效果最好。直接过滤原水时，投加3mg/L O3可以将陶瓷膜的临界通量提高2.6倍；而投加3mg/L O3与投加15mg/L混凝剂组合，可将临界通量提高2.8倍。本论文开发的CCMBR工艺为该地区水厂的升级改造提供了可靠的数据支持。试验从临界通量的角度分析了膜污染的影响因素，为膜工艺的稳定运行提供了理论支撑。