膜生物反应器快速恢复方法技术

本发明专利技术公开了一种膜生物反应器快速恢复方法，其方法通过以下四个步骤完成：(1)将钙基膨润土以50℃/min的升温速率升至350～450℃，焙烧、冷却、研磨；(2)调整曝气量，控制反应器内溶解氧值在4～5mg/L；(3)向膜生物反应器内1次性投加活化后的钙基膨润土；(4)计算投加的钙基膨润土与污泥浓度的质量浓度比，并每天补充钙基膨润土的质量。本发明专利技术利用投加焙烧活化后的钙基膨润土，以强化高盐度冲击后的膜生物反应器快速恢复。经本方法处理后，提高了受冲击后膜生物反应器对有机物、氨氮及总磷的去除率，降低了膜污染速率，显著缩短了冲击后反应器恢复的时间。并且具有操作简单、成本低、运行可靠、无二次污染等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种废水处理技术，具体涉及一种膜生物反应器受高盐度废水冲击后 快速恢复的方法。
技术介绍
近年来，随着世界性水体污染的日趋严重和水资源的严重短缺，以膜生物反应器 (MBR)为代表的新型水处理技术已成为污水处理及回用领域的必然选择。目前MBR实际工 程主要分布在水资源短缺的内陆及沿海地区，对于内陆地区选择MBR工艺，主要因为该工 艺处理污水可实现中水回用，以缓解水资源短缺的现状；对于沿海地区，选择MBR工艺主要 源于其出水可满足目前最严格的排放要求。与传统生化处理相比，MBR工艺具有许多优点， 然而膜过滤过程中发生的膜污染问题，严重影响了该工艺的稳定性与经济性，尤其是随着 MBR应用领域的不断扩大，进水水质的波动从而引起的对该工艺的冲击，对膜分离过程产生 十分重要的影响，也直接改变了 MBR对污染物的处理效果。 废水中含盐量的波动一直是生化处理工艺面临的主要问题之一，而且近些年来高 盐废水对生化处理工艺的冲击日趋频繁，某些污水处理厂的进水中往往混入高盐废水，如 香港地区利用海水冲厕、北方冬季利用盐类抑制结冰等。在高盐度冲击下，MBR内由于高盐 废水形成的渗透压一方面导致细胞水解，改变微生物代谢机制；另一方面高盐度可影响微 生物的物理及生化特性，导致絮体荷电性、疏水性、可滤性及生物絮凝性的改变。高盐度废 水冲击不仅对MBR除污能力、生物活性及微生物种群结构产生影响，而且会恶化污泥混合 液可滤性，造成严重的膜污染。因而开发有效的控制措施，以应对MBR受到高盐度废水冲击 是十分必要的。 膨润土是一种性能优良、用途广泛的天然矿物材料，其主要矿物成分为蒙脱石。蒙 脱石是由两层硅氧四面体和一层铝（镁）氧（氢氧）八面体组成的2:1型的三层结构的硅 酸盐，因其晶粒细小，具有较大的比表面积，使得有机物、水和盐类物质都能出入蒙脱石层 间结构，形成复杂的蒙脱石有机或无机复合体，蒙脱石具有的晶格置换、电负性及离子交换 特性决定了膨润土具有较高的离子交换容量及吸附能力，广泛应用于水处理领域。针对MBR 受高盐冲击后的恢复技术，国内文献报道了 MBR在20mg/L盐度冲击后的恢复研宄（化工学 报，2014, 65(8) :3212-3220)。存在问题是投加的硅藻土不具有离子交换能力，更为重要的 是对于超过此盐度废水冲击的有效性未得到验证。 本专利技术提出了一种MBR受高盐度废水冲击后快速恢复的方法，结合MBR盐度冲击 后污泥混合液特性及膜污染特点，提出了向MBR投加改性后的钙基膨润土，以最大限度减 小盐度对混合液的冲击，以期以较低的成本，实现MBR运行效能的快速恢复。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提出一种膜生物反应器受高盐度废水冲击后快速恢复的方法， 以弥补现有技术的不足。 本专利技术通过以下技术方案予以实现：对膜生物反应器受高盐度废水冲击后进行快 速恢复的方法，通过以下步骤完成： (1)将钙基膨润土于马弗炉内以50°C /min的升温速率升至350~450°C，焙烧3h， 冷却后研磨，经50目筛筛分备用； (2)调整膜生物反应器的曝气量，控制反应器内溶解氧（DO)值在4~5mg/L，维持 4h后测定膜生物反应器上清液中溶解性微生物代谢产物（SMP)浓度； (3)向膜生物反应器内1次性投加活化后的钙基膨润土，投加量与上清液SMP质量 浓度比为1-3/1 ; (4)计算投加的钙基膨润土与污泥浓度（MLSS)的质量浓度比，依据此质量浓度比 每天补充由于膜生物反应器排泥所损失的钙基膨润土的质量，当膜生物反应器对化学需氧 量（C0DJ及氨氮（NH3-N)去除率均超过85 %以上，认为MBR恢复正常，停止投加膨润土。 本专利技术的原理为：利用活化后钙基膨润土的离子交换容量，降低盐类物质对微生 物的影响，通过钙基膨润土释放的钙离子来强化生物絮凝能力，提高混合液的可滤性。因为 膨润土优良的吸附性能，可降低MBR内SMP浓度，减小膜过滤阻力。通过投加改性膨润土增 加了 MBR污泥颗粒粒径，也可增加膜表面泥饼层的孔隙率。所以经该方法处理后，提高了受 冲击后MBR对有机物、氨氮及总磷的去除率，降低了膜污染速率，显著缩短了 MBR恢复的时 间。 本专利技术的优点以及产生的有益效果是： (1)经该方法处理后，提高了 MBR对有机物、氨氮及总磷的去除率，降低了膜污染 速率，缩短了冲击后MBR恢复的时间。 (2)焙烧活化后的钙基膨润土投加至高盐度冲击后的MBR，一方面由于钙基膨润 土通过离子交换作用，降低了盐类物质对微生物的影响，同时释放的钙离子可强化生物絮 凝能力，提高混合液的可滤性；另一方面膨润土优良的吸附性能，降低了 MBR内溶解性微生 物代谢产物（SMP)浓度，减小了膜过滤阻力。 (3)投加改性膨润土增加了 MBR污泥颗粒粒径，增加了膜表面泥饼层的孔隙率。 (4)本专利技术方法具有操作简单、成本低、运行可靠、无二次污染等优点。【附图说明】 所示附图为不同盐度冲击下MBR恢复情况的对照图。 实施具体方式 下面结合附图并具体实施例，对本专利技术提出的方法作进一步的说明。需要说明的 是下述实施例是叙述性的，而不是限定性的，不以此实施例限定本专利技术所要求的保护范围。 对膜生物反应器受高盐度废水冲击后进行快速恢复的方法，通过以下四个步骤完 成： (1)将钙基膨润土于马弗炉内以50°C /min的升温速率升至350~450°C，焙烧3h， 冷却后研磨，经50目筛筛分备用； (2)调整膜生物反应器的曝气量，控制反应器内DO值在4~5mg/L，维持4h后测 定膜生物反应器上清液中SMP浓度； (3)向膜生物反应器内1次性投加活化后的钙基膨润土，投加量与上清液SMP质量 浓度比为1-3/1 ; (4)计算投加的钙基膨润土与MLSS的质量浓度比，依据此比例每天补充由于膜生 物反应器排泥所损失的钙基膨润土的质量，当膜生物反应器对COD c^S NH 3-N去除率均超过 85%以上，认为MBR恢复正常，停止投加膨润土。 本专利技术所述的高盐度废水是指水中的盐分含量范围在20~60g/L。 实施例1 : 对照组所用的反应器（表中用CMBR)与投加改性膨润土用的反应器（表中用 HMBR)其结构完全相同，反应器有效体积20L，污泥浓度波动范围为6750mg/L~7914mg/L。 2套反应器的水力停留时间（HRT)及污泥停留时间（SRT)分别为6h及20d。生活污水进水 CODra为340~420mg/L，调整进水盐度为20g/L，维持此冲击负荷24h后恢复原来的进水水 质。 (1)首先制备钙基膨润土 ：将钙基膨润土于马弗炉内以50°C /min升温至350°C焙 烧3h，冷却后研磨经50目筛筛分备用； (2)冲击后HMBR中DO值为2. 3~2. 8mg/L，调节HMBR曝气量，控制反应器内DO 值在4mg/L，保持4h后测定MBR上清液中SMP浓度为137mg/L ; (3)按照改性钙基膨润土与SMP质量浓度为1:1投加，一次性投加膨润土的量为 2. 74g ； (4)依据反应器的SRT为20d，计算每天补充钙基膨润土的量为137mg。本实施例 中由于HMBR对CODcr的去除率稳定在90%以上，因而以氨氮（NH 3-N)去除率超过85%为 标准，妈基膨润土连续本文档来自技高网...

【技术保护点】
膜生物反应器快速恢复方法，其特征在于：对膜生物反应器受高盐度废水冲击后进行快速恢复的方法通过以下步骤完成：(1)将钙基膨润土于马弗炉内以50℃/min的升温速率升至350～450℃，焙烧3h，冷却后研磨，经50目筛筛分备用；(2)调整膜生物反应器的曝气量，控制反应器内溶解氧值在4～5mg/L，维持4h后测定膜生物反应器上清液中溶解性微生物代谢产物浓度；(3)向膜生物反应器内1次性投加活化后的钙基膨润土，投加量与上清液SMP质量浓度比为1‑3/1；(4)计算投加的钙基膨润土与污泥浓度的质量浓度比，依据此比例每天补充由于膜生物反应器排泥所损失的钙基膨润土的质量，当膜生物反应器对化学需氧量及氨氮去除率均超过85％以上，认为膜生物反应器恢复正常，停止投加膨润土。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张海丰，樊雪，王嘉雍，于海欢，王斌，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22