浸沒式雙軸旋轉(zhuǎn)厭氧膜生物反應器處理啤酒廢水的研究.pdf

1、浸沒式雙軸旋轉(zhuǎn)厭氧膜生物反應器(Submerged Double-shaft RotaryAnaerobic Membrane Bioreactor，SDRAnMBR)具有設備結(jié)構緊湊，占地面積小，且適用于處理一些高濃度的有機廢水的優(yōu)點。 當前人們對膜生物反應器的研究相對集中在外置式(好氧)膜生物反應器，是因為這種MBR的膜污染速率較慢。而浸沒式厭氧膜生物反應器(SAnMBR)的膜污染速度更快，且難以得到有效的控制，因此限制了

2、人們對SAnMBR的研究和應用。本試驗針對上述SAnMBR中膜污染不易控制的問題，特設計了SDRAnMBR。該反應器特點是采用旋轉(zhuǎn)(同向)膜組件運行，由膜旋轉(zhuǎn)形成的均勻化效應和交錯流效應可削弱膜表面的濃差極化及凝膠層的形成，同時在反應器內(nèi)還形成三相旋轉(zhuǎn)流效應，從而更有效地減緩膜污染進程，延長膜使用壽命。本研究以人工配制的啤酒廢水為處理對象，通過試驗考察SDRAnMBR系統(tǒng)的啟動特性、COD的去除效果及其影響因素，同時對系統(tǒng)抗污染性能和反

3、應器內(nèi)污泥特性對膜污染的影響進行研究，得出如下結(jié)論： (1)在反應器啟動時期，固定其溫度(32℃)及HRT(24h)，并以厭氧顆粒污泥為接種污泥，試驗僅用20天即完成反應器的啟動和污泥的馴化。同時COD去除率最高可達91％，平均去除率為83.95％。另外，SDRAnMBR系統(tǒng)具有耐沖擊負荷的能力，在污泥馴化期間，并未發(fā)生酸化現(xiàn)象。 (2)在穩(wěn)定運行階段，SDRAnMBR對啤酒廢水具有良好的處理效果。系統(tǒng)進水COD濃度

4、在1721.5mg/L～2269.9 mg/L之間，容積負荷在2.07 kgCOD/m3.d～4.54 kgCOD/m3.d之間，出水COD濃度范圍為65.7mg/L～141.4mg/L，COD去除率維持在92.2％～96.8％之間，平均為94.9％。此外，在穩(wěn)定運行期間，雖然系統(tǒng)出水VFA濃度在331.8mg/L～514.6mg/L之間波動，但系統(tǒng)仍可以保持穩(wěn)定的高效性，說明系統(tǒng)具有良好的緩沖能力和較強的耐沖擊負荷能力。 (

5、3)在進行新膜的清水通量試驗時發(fā)現(xiàn)，SDRAnMBR的膜通量會隨膜旋轉(zhuǎn)速度(膜面剪切流速)的升高而降低，故在考慮最大程度減輕膜污染的前提下，應盡可能地采用低轉(zhuǎn)速運行試驗。在穩(wěn)定運行期間，系統(tǒng)可以在相對較大的膜通量和低TMP下保持高效運行。 (4)整個試驗過程中膜過濾阻力較小，即膜污染進程較慢。當膜旋轉(zhuǎn)速度由100rpm提高到150rpm時，對應的膜過濾阻力僅從0.276×1012m·-1增大至1.152×1012m-1。