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根据厌氧MBR与厌氧氨氧化的低碳规划

作者:admin 发布时间:2019-05-11 19:48:53 浏览次数:258
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日本污水处理概略

为了更高效地展开日子污水管理,日本坚持结合区域的特色进行日子污水处理设备的建造。依据目标区域的人口密度,来建造不同类型的日子污水处理设备。在人口密度高的城市区域或在寓居比较密布的乡村区域,首要建造下水道和农业村落排水设备这样的集中式处理设备,而在人口密度低的城郊、乡村、山区,则以装置以净化槽为代表的涣散式处理设备。



净化槽(Johkasou)技能包含处理以家庭为单位的日子污水的小型家用净化槽、处理高楼和校园、医院、超市等排放的日子污水的大中型净化槽,现在运用中的净化槽绝大部分都是小型家用净化槽。数据显现现在在日本净化槽的服务人口超越900万。日本的净化槽技能运用规划很广,能够处理高楼住所、医院、超市等日子污水,一般由厌氧滤池、触摸曝气池和消毒池组成,而且能习惯不同状况的出水要求。




日本首要日子污水处理体系的概略

由此可见,涣散式的污水处理理念在日本现已有必定的时刻,而日本对污泥处理也十分重视,厌氧发酵收回沼气、燃烧和堆肥都是常见的处理手法。尽管如此,日本的水处理研讨者仍然在不断地寻觅能耗更低、本钱更实惠的处理计划。

在这样的布景下,李玉友教授提出了一种能够收回动力,而且具有经济效益的新式污水处理计划--根据厌氧MBR (AnMBR)和厌氧氨氧化两种新式工艺的低碳规划。他表明学术圈对AnMBR和Anammox两种工艺现已分隔研讨了很长的时刻,但关于其结合运用的研讨却很少。



根据AnMBR和Anammox的有机废水处理新概念

厌氧膜生物反应器AnMBR

日本早在2000年就有了第一个AnMBR的工程运用,研讨也从前期的产氢发展到现在处理市政污水。关于AnMBR的研讨,李玉友教授团队首要重视六个方面的内容,即HRT和温度的影响、悬浮固体和表面活性剂的降解状根据厌氧MBR与厌氧氨氧化的低碳规划况、溶解性微生物产品(SMP)和胞外聚合物(EPS)对膜污染的影响以及中试运用。

HRT

AnM家长的话怎么写BR的出水COD能够低于40mg/L,BOD和COD的去除功率均高于90%。由于膜过滤的效果悬浮固体得到肯定的截留。跟着HRT缩短,AnMBR的沼气产值会相应添加,而沼气的甲烷含量能够安稳维持在80%的水平(常温),而且其污泥产值(0.06-0.09 gMLSS/gCOD)远低于传统活性污泥的对应值(0.25-0.4 gMLSS/gCOD)。这些数据显现了AnMBR能一起完成高效厌氧消化以及优质出水。

温度

当温度低于15℃的时分,AnMBR的甲烷产值和COD去除率都受到显着影响。温度的下降一方面导致SMP和EPS释出量的添加,导致膜污染状况恶化,一方面也添加了甲烷的溶解度。

悬浮固体的降解

厕纸是日子污水的首要不溶性COD组分。可是厕纸在AnMBR里能够得到彻底溶解,而且不会在混合液和滤饼层积累。生成的甲烷有26%来自厕纸的降解。悬浮固体中的纤维素在HRT善于12小时的时分影响不显着,但在HRT降至6根据厌氧MBR与厌氧氨氧化的低碳规划小时会发现污泥里的纤维素积累现根据厌氧MBR与厌氧氨氧化的低碳规划象。



表根据厌氧MBR与厌氧氨氧化的低碳规划面活性剂的降解

研讨团队别离选取了聚氧乙烯醚(alcohol ethoxylates-AE)和直链烷基苯磺酸钠( Linear Alkylbenzene Sulfonates -LAS)作为代表性的非离子和离子表面活性剂进行试验。成果显现,AE得到有用降解并转化为甲烷。而且体系完成对AE的长时间自习惯后,污泥的产甲烷活性得到进一步进步。可是假如AE含量过高(F/M比>1)则或许损坏细胞结构,下降产甲烷活性。而LAS则显着按捺了产甲烷活性,它的去除首要经过吸附而不是降解来进行。与产酸菌比较,LAS在污泥中的积累对产甲烷菌发生更大的负面效果。

中试比照

研讨团队还对AnMBR进行了中试试验,而且与传统的活性污泥法工艺体系进行比照。成果显现,经过运用AnMBR,能够获得杰出出水水质,甲烷产值大大添加,污泥产值比活性污泥法少2/3。




厌氧根据厌氧MBR与厌氧氨氧化的低碳规划氨氧化Anammox

研讨团队在2011年开端对anammox展开了研讨。开端先研讨反应器的发动和颗粒化,随后两年开端研讨按捺机制和康复办法,然后就开端了厌氧氨氧化附着膜胀大床反应器(Anammox attached film expended bed -AAFEB),一起开发对单阶工艺运用的人工载体和微颗粒进行优化。

团队开发的AAFEB厌氧氨氧化工艺经过pH的操控和人工和天然构成的anammox颗粒高效地处理高氨氮浓度的废水。研讨团队为期220多天的盯梢研讨发现,曝气率和溶解氧是影响脱氮体现的要害参数,HRT能够低至2小时,出水TN值在8-18mg/L之间,去除率为7415%。

AnMBR+Anammox

团队建立的小规划试验体系由一个运转体积为20L的AnMBR和一个含有悬浮载体的7L单阶厌氧氨氧化反应器组成。这个新概念体系在日本仙台的Senen污水处理厂现已运转了200多天。AnMBR的HRT已成功缩短至6小时,而单阶厌氧氨氧化反应器的HRT成功缩短至2小时,载体填充率为20%,曝气率为1L/分钟。



结合AnMBR+单级anammox的反应器体系

李玉友教授表明该研讨项目从2017年开端,将进行3年,现在仍在各种测验以及数据搜集和分析阶段,据泄漏他们现在正在建立一个规划为20m/d处理设备。

关于这个AAFEB工艺感兴趣的读者,能够参阅李教授团队宣布在Bioresource Technology第253期的一篇相关文章Stoichiometric variation and loading capacity of a high-loading anammox attached film expanded bed (AAEEB) reactor。

小结

与传统的活性污泥法比较,AnMBR具有可处理高COD浓度废水、工序简略、甲烷收回率高级长处,但仍然要处理出水氨氮高的问题。李玉友教授及其研讨团队由于在AnMBR和anammox两方面都有研讨,因而想到了用anammox作为AnMBR后续处理工艺,经过运用AAFEB流化床反应器和投加人工载体的规划,完成了厌氧氨氧化干流脱氮和AnMBR的耦合。假如这个新概念能在进一步的长时间试验中得到验证,这将是污水处理技能的又一重大突破。

转载: IWA世界水协会(IWA_Network)


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