香港社区卫生废水综合处理装置-香港仪表网

膜分离技术应用到工业领域是从20世纪50年开始的，目前在海水淡化、化工、食品、医药、电子等工业废水处理中应用较多。国外在20世纪60年代开始研究将膜分离技术应用到制浆造纸工业水处理中，近年来，随着膜制造技术的发展，特别是耐高温耐碱膜的出现，使膜分离技术在制浆造纸工业水处理中的应用得到了快速发展。膜分离技术是一种新兴的高效分离技术，利用膜分离技术处理造纸白水，可以很好地去除造纸白水中的溶解性无机盐物质和金属离子，有效减少阴离子垃圾物质，能够实现造纸白水*的目标。刘广立等用无机微滤膜分离草浆黑液中木素时发现，当黑液SS较低时,随着SS浓度的增加各个微滤膜的通量急剧下降，当SS较高时，微滤膜的通量和SS浓度成线性关系。无机微滤膜处理草浆造纸废水，0.2µm的无机微滤膜对COD的截留率是49.4%，木素的截留率达到80%，对SiO2也有很好的截留效果。膜出水回用于洗涤、筛选工艺。

　　Jonsson和Wimmerstedt用膜处理白水的研究表明，用超滤膜技术能够分离出纸机白水中99%的悬浮物及部分高分子物质，处理后的水可用来清洗毛毯和毛布，从而达到白水的*回用。一些膜分离方法处理造纸白水的分析结果表明TOC、COD的去除率分别可以达到78%～96%，88%～94%，电导率的下降率达到了95%～97%。文庵等用超滤的方法处理封闭状态下的白水有比较好的效果，白水中浊度下降到0.56NTU，DCS的去除率可以达到98%，并且不会使白水系统的电荷失去平衡。

　　Rozzi等利用超滤工艺作为纳滤和反渗透的预处理，结果证明，超滤工艺对COD的去除率为52%，浊度和总悬浮固体的去除率分别为92%和96%，对色度去除率很低。

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　连续运行阶段反应器氨氮, 亚硝氮和硝氮变化如图 2所示, 进水温度及总氮去除率如图 3所示.为了研究脱氮途径, 引入厌氧氨氧化反应方程式, 如式(1)所示.厌氧氨氧化菌按1 :1.32的比例消耗氨氮和亚硝氮.厌氧氨氧化工艺生成的氮气量与硝氮量之比为8, 该值称为特征比.

　　反应器改为连续进水出水的第1 d, 总氮去除率为13.8%.但亚硝氮氨氮消耗比为1.41, 特征比为28.17, 不满足厌氧氨氧化方程式.分析其原因, 可能是由于火山岩填料对基质的吸附作用.随着吸附达到饱和, 总氮去除率明显降低, 第4 d时, 总氮去除率由13.8%降低到5.2%.反应器继续运行, 氨氮和亚硝氮去除效果逐渐提高, 出水硝氮浓度逐步增加.第109 d时, 连续15 d氨氮和亚硝氮去除率大于90%, 总氮去除率大于70%, 亚硝氮氨氮消耗比稳定在1.17~1.26, 特征比稳定在8.76~10.21, 符合厌氧氨氧化反应方程式, 表明上向流厌氧氨氧化生物滤柱启动成功.

　　为了避免生物膜过度增殖导致滤柱堵塞, 第461 d对滤柱进行反冲洗.反冲洗时, 采用较大的水力负荷以达到削减生物膜厚度的目的.以气水联合的方式进行反冲洗, 气水比为3, 水冲强度为2.0 L ·(s ·m2)-1, 反冲洗时间为3 min.反冲洗后, 氨氮去除率从98.6%降低到59.7%, 亚硝氮去除率从97.3%降低为57.2%, 总氮去除率由78.4%降为48.1%.运行8 d后, 氨氮去除率恢复至90%以上, 总氮去除率提高到71%.相比于其他生物膜, 本试验厌氧氨氧化生物膜反冲洗后恢复速度较快.有研究表明, 成熟的厌氧氨氧化菌生物膜结构紧凑, 分泌较多的胞外多聚物, 对水力负荷冲击的抵抗能力强, 因此成熟厌氧氨氧化生物膜受反冲洗影响较小.

　　Guillén等通过1 048 d的低温驯化, 提高了低温厌氧氨氧化工艺的处理效果. Trojanowicz等从低温驯化3 a的厌氧氨氧化反应器中取泥, 在低温时成功启动反应器并取得了良好的处理效果.前人的研究主要表明, *的低温驯化可以提高低温厌氧氨氧化菌活性, 但对于*驯化对厌氧氨氧化活性提高并未定量化.在本试验中, 从第245~334 d到第605~695 d, 历时1 a, 总氮去除负荷增长率为23%, *低温驯化明显地提高了反应器低温处理效果.

　　2.3 生物学特性研究

　　每个季节从反应器中取出滤料, 测定滤料生物量及反应速率, 结果如图 5所示.生物量单位以VSS/滤料计, 为mg ·g-1.

　　第55~148 d, 进水温度为16.5~21.9℃, 反应器生物量从5.08 mg ·g-1增长到9.61 mg ·g-1, 增长幅度较大.第230~298 d, 进水温度为10.2~13.8℃, 生物量由10.20 mg ·g-1提高为11.38 mg ·g-1, 低温环境中生物量增长速度较慢, 表明温度对厌氧氨氧化菌生物膜的增长有较大影响.第461 d滤柱进行反冲洗, 生物量从14.96 mg ·g-1降低至8.01 mg ·g-1, 反冲洗可以有效地剪切生物膜,

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景观水体净化的物理方法有机械过滤、疏浚底泥、光调节、水位调节、高压放电、超声波等方法。这些方法效果明显，但不易普及，难以大规模实施。在一定周期内清除湖底沉积物及抑制泥中氮、磷的释放是控制内负荷的有效途径。

定期补水或换水是保持景观水体水质的zui基本方法之一，其主要机理为稀释作用，是一种物理净化过程，稀释作用并不改变污染物的性质，但可为进一步的净化作用创造条件，如降低有害物质的浓度，使水体其他净化过程尤其是生物净化过程能够恢复正常。

定期补充水换水的处理方法对于较小水面的景观水体来说是一种行之有效的方法。即使考虑全部换水也不会造成水源的过多浪费，在经济上可行，操作管理也方便，同时可以达到预期的效果。

但是，对于较大水面的景观水体等则只能采用定期补水的方法，由于一次性换水会造成水源的大量浪费，在经济上是不可行的。因此，定期补水能起到降低水体由于蒸发渗漏作用而引起的含盐量的增加，以及稀释水体中有害污染物浓度的作用，对于防止水体水质变坏及其防止水体富营养化的发生只能起到延缓作用，而从根本上解决不了水体水质逐渐变坏的问题。