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在动态膜生物反应器(DMBR)和序批式反应器(SBR)基础上,提出用序批式动态膜生物反应器(SDMBR)处理生活污水,并通过工艺特性试验、长期运行试验和SDMBR与SBR对比试验来考察其可行性以及阻力特性。
首先,采用人工配水模拟生活污水,试验分析了水力停留时间(HRT)、气水比、工作周期对SDMBR处理效果的影响;其次,考察了SDMBR长期运行的处理效果、通量特性;再次,研究了SDMBR中膜组件的阻力特征:最后,通过SDMBR与SBR的对比试验,论证了SDMBR的优越性。
试验结果表明:采用人工配水,当水力停留时间在18~36h的范围内变动时,SDMBR对COD、氨氮和总氮的去除率变化不大,而对总磷的平均去除率随着水力停留时间的增加从11.1%增至22.3%。气水比由30:1上升到50:1时,SDMBK对COD、氨氮去除率未有明显变化,而总氮的平均去除率随着气水比的增加从47.8%提高到了70.5%,总磷的平均去除率则随着气水比的增加从16.3%增至22.7%。工作周期为6h,气水比为50:1,周期内各阶段时长分配比分别为3/3、4/2、2/4时,COD、氨氮去除效果区别不大,但是4/2的分配方式更加稳定,总氮的去除效果也更好。长期运行试验表明,SDMBR对COD、氨氮、总氮、总磷的平均去除率分别达到90%、88.2%、47.19%、18.4%,出水无色无味,几乎无SS:在气水比50:1、工作周期6h、好氧/厌氧=4/2、好氧末出水条件下,装置可以保持较高通量(大于或约等于45L/(m2·h))稳定运行达55d。膜阻力试验表明,一直处于浸没状态的膜组件,阻力主要来自膜组件自身,间歇曝露在空气中的部分,阻力主要来自凝胶层。阻力变化当MLSS在4700~9400mg/L范围内时,阻力随其变化不明显,但是随曝气量(错流速度)提高而显著降低。SDMBR与SBR装置对比试验表明,SDMBR反应过程类似于SBR,但是在相同运行条件下,前者可以在较高的处理量下取得略好的处理效果,处理能力提升约为20%。此外,在高负荷情况下,与SBR相比,SDMBR对氨氮和总氮的去除效果分别提升了23.9%和53.6%。