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膜生物反应器是将高效膜分离技术和活性污泥的生物降解作用相结合的污水处理系统与回用工艺。生物流化床是一种同时具有生物膜法和活性污泥法特征的污水处理新工艺,将两者相结合可以更好地发挥两者的优势,达到更好的脱氮效果。但是膜污染问题已成为制约该工艺应用和发展的“瓶颈”。
针对普通流化床膜生物反应器膜污染的问题,本文提出了超声流化床膜生物反应器工艺。首先成功构建了超声流化床膜生物反应器,并通过短期连续超声试验,确定了合适的工艺参数。随后在此基础上,进行了超声流化床膜生物反应器处理模拟生活污水的长期运行试验,研究了在线超声清洗对膜污染的去除效果,考察了超声对混合液特性的影响,并与普通流化床膜生物反应器进行了对比。主要结果如下:
由于超声波的空化作用,在线超声清洗会造成反应器内混合液特性的恶化,不利于膜污染的控制。通过短期超声试验,确定超声流化床膜生物反应器适宜的运行参数为:超声频率为中频45KHz.,超声功率300W,超声时间3min,间隔时间为12h。
长期运行试验发现,长期运行中,短时间在线超声清洗对流化床膜生物反应器中混合液特性的影响比较小,不会导致混合液特性的恶化。超声流化床膜生物反应器系统出水水质和普通流化床膜生物反应器相似。流化床和膜生物反应器结合,对总氮有比较好的去除效果,平均去除率达65.3%。在线超声清洗对膜污染有良好的清洗效果。在超声功率为300W,超声时间为3min,超声间隔为12h的条件下,连续运行26d后,和进出水完全相同的普通膜生物反应器相比,超声膜生物反应器的压差低约8kPa。