UCT-MBR工藝——既能解決MBR膜產(chǎn)水磷超標 又能延緩膜污染的方法

水處理網(wǎng)訊:據(jù)環(huán)境前沿微信公眾平臺訊，與A2O-MBR相比，UCT-MBR工藝具有更好的脫氮除磷效果，但是TP很難達到嚴格的一級A標準。除此之外，由于小顆粒沉積和胞外多聚物在膜表面的吸附而導(dǎo)致的膜污染也是MBR工藝應(yīng)用的限制。

UCT+MBR工藝介紹：

UCT(UniversityofCapetown)工藝是南非開普敦大學(xué)提出的一種脫氮除磷工藝，是一種改進的A2/O工藝，此工藝中，厭氧池進行磷的釋放和氨化，缺氧池進行反硝化脫氮，好氧池用來去除BOD、吸收磷以及硝化。其流程主要包括廢水流入、厭氧處理、好氧處理、缺氧處理、混合液回流、污泥回流等

UCT工藝與A2/O工藝不同之處在于沉淀池污泥回流到缺氧池而不是回流到厭氧池，這樣可以防止由于硝酸鹽氮進入?yún)捬醭?，破壞厭氧池的厭氧狀態(tài)而影響系統(tǒng)的除磷率。增加了從缺氧池到厭氧池的混合液回流，由缺氧池向厭氧池回流的混合液中含有較多的溶解性BOD，而硝酸鹽很少，為厭氧段內(nèi)所進行的有機物水解反應(yīng)提供了最優(yōu)的條件。

在實際運行過程中，當(dāng)進水中總凱氏氮TKN與COD的比值高時，需要降低混合液的回流比以防止NO3-進入?yún)捬醭亍５侨绻亓鞅忍?，會增加缺氧反?yīng)池的實際停留時間，而實驗觀測證明，如果缺氧反應(yīng)池的實際停留時間超過1h，在某些單元中污泥的沉降性能會惡化。

化學(xué)強化除磷是生物除磷的輔助工藝。鋁鹽和鐵鹽是廣泛應(yīng)用的絮凝劑。這些投加物可以有效除磷和吸附大分子有機物，使TP和COD分別降至0.5mg/L和50mg/L以下。除此以外，化學(xué)強化除磷還可以降低污泥絮體的可壓縮性、增加泥餅層的孔隙率、減少EPS的濃度，改變活性污泥的顆粒粒徑分布。

中國礦業(yè)大學(xué)張傳義博士課題組“化學(xué)投加強化UCT-MBR除磷性能與膜污染控制研究”一文新近發(fā)表（EffectofchemicaldoseonphosphorusremovalandmembranefoulingcontrolinaUCT-MBR，GuangrongSun,ChuanyiZhang,WeiLi,LimeiYuan,ShilongHe,LipingWang；Front.Environ.Sci.Eng.2019,13(1):1）

其中有以下幾處亮點：

●投加鋁鹽可顯著提升UCT-MBR工藝除磷效果，出水TP低于0.5mg/L；

●投加低濃度鋁鹽時，污泥活性不僅沒有被抑制反而略微提升；

●投加鋁鹽后，污泥混合液和膜表面EPS濃度均下降，膜污染得到有效緩解。

關(guān)鍵點：投加量?。?！

本實驗研究了在改變進水COD/N和鋁鹽投加量時小試規(guī)模的UCT-MBR反應(yīng)器對TP的去除效果。通過比較不同鋁鹽投加量時污染物的去除效率、污泥性質(zhì)和膜污染，實現(xiàn)了鋁鹽投加量的優(yōu)化，為認識UCT-MBR工藝的化學(xué)除磷過程提供理論支撐。

研究表明，鋁鹽（硫酸鋁）投加后對COD、NH4+-N和TN的去除無明顯影響，但能顯著強化磷的去除，且各項污染物出水濃度均滿足GB18918-2002一級A排放標準。較低濃度鋁鹽投加不僅提高了反應(yīng)器內(nèi)微生物活性，而且TMP的增長速率從1.13KPa/d下降至0.57KPa/d，表明膜污染得到了有效緩解。膜污染速率的下降，歸因于污泥平均粒徑增大，小顆粒污泥的比例降低；此外膜面胞外聚合物（EPS）濃度的降低，也進一步減少了膜面污染物的累積，進而有效減緩了膜污染速率。

中國乃至世界范圍內(nèi)的水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象已經(jīng)成為嚴重的環(huán)境問題。為減少受納水體藻類大量滋生，污水處理廠的總磷（TP）排放標準日益嚴格。膜生物反應(yīng)器（MBR）是一種高效的污水處理工藝，然而，單一MBR系統(tǒng)由于較長的污泥停留時間而導(dǎo)致生物除磷能力不足。因此，MBR通常與其他工藝聯(lián)合實現(xiàn)氮磷的高效去除。UCT-MBR是其中一項技術(shù)思路。本研究系統(tǒng)探究了UCT-MBR反應(yīng)器中鋁鹽投加量對出水水質(zhì)和膜污染的影響，為該項工藝的實際應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。