在我國小城鎮發展過程中,污水排放量逐年增加,由于氮、磷而引起的水體富營養化現象日益突出,其中一個重要原因就是中小城鎮經濟能力較弱,而現行的大多污水處理工藝和設備的投資及運行費用相對較高,難以在經濟發展水平較低、缺少技術管理人員的小城鎮推廣應用。
內循環膜反應器基于傳統脫氮除磷原理,通過不同溶解氧(DO)含量環境在空間上分區優化而實現單體反應器內脫氮或除磷,近年來受到許多研究者的關注[1-3]。序批式活性污泥法(SBR)工藝即序批式活性污泥工藝,通過時間順序上對DO 條件的控制,將脫氮、除磷的各種反應控制在同一反應器中完成的工藝[4-6]。SBR 工藝方法具有許多優點,大部分情況下沒有設置調節池的必要;建設費用低,運行費用低;污泥容積指數(SVI)低,污泥不易發生污泥膨脹,易于沉淀;耐沖擊負荷,處理能力強,運行方式靈活[7]。缺點是間歇周期運行,對自控要求高;變水位運行,電耗增大;脫氮除磷效率不太高;污泥穩定性不如厭氧硝化好。
而對于A/O 工藝,它的優越性是除了使有機污染物得到降解之外,還具有一定的脫氮除磷功能,是將厭氧水解技術用為活性污泥的前處理,所以A/O法是改進的活性污泥法[8]。他具有效率高流程、簡單、投資省、操作費用低、容積負荷高,缺點是由于沒有獨立的污泥回流系統,所以脫氮除磷的減少及剩余污泥量的減量效果并不好。
針對以上問題,本研究提出了1 種新型的氣升式內循環膜反應器,采用生物膜法分區固定不同微生物,利用曝氣動力實現各種混合液回流過程,利用間歇進水方式實現混合液周期交換,采用連續膜出水方式代替重力固液分離,在單體反應器中通過強化反硝化除磷過程而實現污水中氮、磷的同步去除。與常規除磷脫氮工藝相比,避免了多個處理單元的設置,節省各種污泥和液體循環裝置,可以實現碳源與氧消耗量的減少及剩余污泥量的減量。并對反應器做了初步的探究,為該工藝的進一步開發提供理論依據。Janssen 等認為,在生物營養物去除(BNR)系統中,污水成分的組成如C/N 是生物營養物去除的關鍵[9]。王亞宜和王曉蓮也提出,C/N 是BNR 系統中氮、磷去除的最為重要的影響因子[10-11]。并對氣升式內循環膜反應器,深入探討了不同進水C/N 對反應器的脫氮除磷的影響和周期的變化,并對反應器做了初步的探究,為該工藝的進一步開發提供理論依據。 |