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在建立美丽农村的需求背景下，农村污水管理的市场开展空间宏大。膜生物反应器技术具有产水水质规范高、土建占空中积小、污染物降解效率高、剩余污泥量较少、模块化设计集成度高、自动化水平高等优点，使得其农村污水处置中得到了普遍的应用。MBR膜产品的稳定通量、抗污染性能、运用寿命、保管方式等要素是MBR工艺在生活和工业污水处理中应用的关键，而且在一定水平上也限制了MBR工艺在农村污水中大范围推行应用。目前，在农村污水MBR工艺中应用的膜资料包括PVDF、PES、PVC等，普遍存在的问题包括无法脱水保管、运用寿命短、通量衰减率高、清洗恢复不彻底、离线清洗复杂等。一体化SP-MBR反应器是一种顺应于农村污水处理的集成配备，它中心膜资料采用进口PTFE中空纤维膜作为MBR的别离膜，其资料具有通量大、运用寿命长、可脱水保管、污染恢复彻底等特性，本实验研讨该工艺对农村污水的水质去除效果，论证PTFE膜产品的通量稳定性，为该工艺的普遍推行提供理论根据。
1、实验办法
1.1 水源水质
一体化实验设备的进水为云南某污水厂沉砂池出水，COD范围150~350mg/L，BOD5/COD范围0.4~0.6，NH+4-N浓度范围为30~40mg/L，TP浓度范围为3~5mg/L，一体化反应器的接种污泥采用该污水处置厂好氧池回流污泥，驯化20天后开端连续运转。
1.2 实验设备
实验设备采用一体化的集装箱式实验安装，设计处置水量50吨/天，采用的是SP-MBR工艺，缺氧池、好氧池、膜池和设备操作间集中规范的20寸集装箱中，内部采用钢板隔开，安装流程简图如图1所示。
1.3 PTFE膜组件
一体化式SP-MBR中的膜组件采用日本住友的浸没式PTFE膜组件，膜组件的性能参数见表1。
1.4水质检测办法
一体化SP-MBR反应器的进水、膜池混合液和膜系统的出水的COD、TP、NH+4-N均采用规范办法测试。
膜系统运转过程中的瞬时通量(Flux)经过电磁流量计的读数与膜面积换算得出。
膜系统运转过程中的跨膜压力(TMP)经过负压传感器与液位计的读数计算得出。
2、研讨内容
2.1 SP-MBR工艺对污染物的去除率
一体式SP-MBR反应器COD污染物的去除效果如图2所示。
从图2能够看出，即便进水COD在150~350mg/L之间动摇，SP-MBR反应器的出水水质相当稳定，COD均匀去除率到达92%，MBR膜出水COD在10~35mg/L范围，根本到达《城镇污水处置厂污染物排放规范》GB18918-2002一级A排放规范。
从图3能够看出，实验运转初始阶段，呈现过NH+4-N出水不稳定，之后即便反应器的进水NH+4-N有明显变化，但SPMBR反应器对NH+4-N的去除率均在95%以上，出水NH+4-N浓度根本稳定在1.50mg/L以下，充沛阐明膜分离浓缩了生长周期较长的硝化菌，所以坚持了极好的硝化效果。
从图4能够看出，SP-MBR反应器对T-P的去除效果比拟稳定，去除率在90%左右动摇，主要由于在反应器的进水口投加了0.25mol/T聚合硫酸铁辅助化学除磷，一切在进水TP质量浓度为2.5~4.5mg/L时，出水T-P浓度到达0.5mg/L以下，SP-MBR反应器仅靠生化作用出水总磷达远远达不到0.5mg/L的高排放规范，依据出水实践的用处及需求，能够恰当投加化学药剂保证稳定的总磷去除效果。
2.2 PTFE膜运转状况
2.2.1 运转工况
参考膜厂家提供的根本膜性能参数，设计一体化SP-MBR反应器运转通量25L/(m2?h)，恒流量运转，其他运转参数如表2所示。
2.2.2 运转状况
一体式SP-MBR反应器自2017年10月10日正式连续运转，到2018年1月20日连续运转100天时间内，膜系统运转最高跨膜压差接近-50kPa，在膜系统运转第100天执行在线恢复性化学清洗。
整个测试周期历时120天，期间的PTFE膜组件运转性能状况见图5。
采用NaClO和NaOH混合药液实行清洗，浸泡水温20℃，静置时长6h，TMP由清洗前的-60kPa恢复至-8kPa，根本恢复到了新膜投入运转初期的TMP值。在碱性环境下，NaClO的氧化性更突出，能够更好的肃清膜外表的微生物污染物，所以NaClO和NaOH混合清洗效果更佳。
市面上常见的MBR膜产品普通是PVDF材质，这种材质的MBR膜不耐强碱，故常规PVDF膜不能采用强碱性条件实行清洗，而PTFE材质MBR膜的耐碱性能超强，耐受的pH范围在0~14，所以在化学清洗过程中能够采用强碱清洗有机污染物，到达很好的清洗效果。
3、结论
(1)经过在农村污水中的实验，剖析一体化SP-MBR反应器对COD、NH+4-N、TP等关键指标均匀去除率分别能够到达92%、96%、91%，可见对水质污染物的去除效果较好。
(2)实验结果证明，PTFE膜组件在一体化SP-MBR反应器中，实践的运转瞬时通量可稳定到达25L/(m2?h)，而且可以保证在线的恢复性清洗周期不低于3个月。
(3)农村污水中膜污染类型主要为微生物有机物污染，本实验中经过500mg/LNaClO和0.5%NaOH混合实行在线恢复性化学清洗时，根本能够确保膜性能100%恢复。
