用膜为单通道管状陶瓷膜,通道支撑体为多孔陶瓷材料,无机膜(AL2O3)镀在通道内表面,膜基本参数见表1,膜过滤采用错流流程,即活性污泥混合液主体沿轴向流过膜面,而过滤出水沿径向通过膜面。

工艺流程如下图:

 

南京该大酒店餐厅废水,主要来自西餐厅和中餐厅,富含高分子脂类及其衍生物为主的油类和呈饭菜碎粒、不溶性蛋白、纤维质及淀粉质态的非溶解性有机物,可生化性能良好。由于餐厅废水是间歇式排放,故水质、水量有很大的波动,各项水质指标如表2。

 

处理效果

膜生物反应器的进出水水质指标见表3可以看出,长达近一个季度的运行时间内,膜生物反应器对餐饮废水处理效果较好,而且运行稳定,完全满足污水综合排放标准(GB8978-96)的一级标准,还可达到中水回用水质标准。

 

污泥浓度对膜通量的影响

污泥浓度(MLSS)是影响膜通量的重要因素之一。高的MLSS可以保证有机负荷高峰期的出水水质,且在低峰期污泥可以进行自身消化(内源呼吸) 。污泥浓度增加,会导致污泥粘度的增大、通量下降,阻碍氧气的转换,从而影响污泥的流动性和分离性能。实验中发现:膜通量与污泥浓度呈线性关系:J=一14.44MLSS+215.56。

膜面流速对膜通量的影响

膜面流速对于膜通量来说,增加膜面流速,可以减小由浓差极化而产生的凝胶层的厚度,从而减少了膜的过滤阻力,延缓和防止了膜的堵塞,维持了一个稳定的膜通量。从图可以看出膜通量并不是随着膜面流速的快速增加而快速增大,而是到后来趋于平缓,由此可以看出,膜面流速并不是越高越好。所以在运行中,应当综合考虑能耗等各方面因素,予以优化处理。

膜堵塞的原因, 主要有以下几点:

(1)膜内表面MLSS升高,微生物内源呼吸加剧,由于缺氧、污泥厌氧呼吸而使得膜表面积累一层黑色物质,这层黑色物质多为死细菌及其残留物,而且,微生物内源呼吸后产生20%的残留物质是难降解的;

(2)细菌外聚合物(EPS)逐渐提高对膜表面造成污染。EPS是由多糖类,蛋白质,糖蛋白质,脂蛋白质和微生物体内的其他大分子物质组成。它们形成粘性基质,将细胞粘附在膜表面上,并且使生物膜保持在一起。EPS的提高使得在膜表面形成凝胶层,使通量下降;

(3)膜面堵塞的主要物质为微生物正常代谢产生的粘性多肽分子和蛋白质分子等,含有活性基团的大分子物质可能与金属离子如Ca2+、Mg2+、Fe3+等相互作用而在膜表面形成凝胶层。

膜的清洗方法一般根据膜的性质和处理液的性质来确定。无机膜的分离对象是活性污泥混合液。生物反应器中的微生物对餐饮业废水中的有机物降解是一个动态、连续的过程。餐饮废水中的营养成分主要是油、淀粉、蛋白质等,经过微生物的分解、吸收作用,将其转变成能量和自身的一部分。微生物正常代谢会产生粘性多糖类物质、粘性多肽分子和蛋白质分子等. 细菌死亡后,这些物质一部分可被微生物所利用,一部分可能存在于活性污泥混合液中。同样,来自餐饮废水的少量无机盐也会部分被细菌等微生物摄人,剩余部分也存在于活性污泥混合液中。这些残留在污泥混合液中的成分,最终到达膜表面,形成了堵塞膜的凝胶层。因此,确定膜的清洗方法为:

(1)先用自来水冲洗膜的表面,除去膜表面上的污泥和悬浮物;

(2)用1%的次氯酸钠浸泡0.5h,自来水冲洗。用来除去膜表面的凝胶层;

(3)然后用1%的醋酸浸泡0.5h,自来水冲洗;

(4)最后用1%的氢氧化钠溶液,调节pH值为中性。

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