在我国小城镇发展过程中,污水排放量逐年增加,由于氮、磷而引起的水体富营养化现象日益突出,其中一个重要原因就是中小城镇经济能力较弱,而现行的大多污水处理工艺和设备的投资及运行费用相对较高,难以在经济发展水平较低、缺少技术管理人员的小城镇推广应用。
内循环膜反应器基于传统脱氮除磷原理,通过不同溶解氧(DO)含量环境在空间上分区优化而实现单体反应器内脱氮或除磷,近年来受到许多研究者的关注[1-3]。序批式活性污泥法(SBR)工艺即序批式活性污泥工艺,通过时间顺序上对DO 条件的控制,将脱氮、除磷的各种反应控制在同一反应器中完成的工艺[4-6]。SBR 工艺方法具有许多优点,大部分情况下没有设置调节池的必要;建设费用低,运行费用低;污泥容积指数(SVI)低,污泥不易发生污泥膨胀,易于沉淀;耐冲击负荷,处理能力强,运行方式灵活[7]。缺点是间歇周期运行,对自控要求高;变水位运行,电耗增大;脱氮除磷效率不太高;污泥稳定性不如厌氧硝化好。
而对于A/O 工艺,它的优越性是除了使有机污染物得到降解之外,还具有一定的脱氮除磷功能,是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理,所以A/O法是改进的活性污泥法[8]。他具有效率高流程、简单、投资省、操作费用低、容积负荷高,缺点是由于没有独立的污泥回流系统,所以脱氮除磷的减少及剩余污泥量的减量效果并不好。
针对以上问题,本研究提出了1 种新型的气升式内循环膜反应器,采用生物膜法分区固定不同微生物,利用曝气动力实现各种混合液回流过程,利用间歇进水方式实现混合液周期交换,采用连续膜出水方式代替重力固液分离,在单体反应器中通过强化反硝化除磷过程而实现污水中氮、磷的同步去除。与常规除磷脱氮工艺相比,避免了多个处理单元的设置,节省各种污泥和液体循环装置,可以实现碳源与氧消耗量的减少及剩余污泥量的减量。并对反应器做了初步的探究,为该工艺的进一步开发提供理论依据。Janssen 等认为,在生物营养物去除(BNR)系统中,污水成分的组成如C/N 是生物营养物去除的关键[9]。王亚宜和王晓莲也提出,C/N 是BNR 系统中氮、磷去除的最为重要的影响因子[10-11]。并对气升式内循环膜反应器,深入探讨了不同进水C/N 对反应器的脱氮除磷的影响和周期的变化,并对反应器做了初步的探究,为该工艺的进一步开发提供理论依据。 |