医院污水膜生物反应器(MBR)污泥消毒处理的研究

摘要

膜生物反应器(MBR)处理医院污水出水水质好,但由于膜的截留作用混合液中的微生物被截留在反应器中。本课题以MBR产生的污泥(混合液)作为研究对象,研究了污泥特性,探讨了次氯酸钠和过氧乙酸(PAA)对该污泥的消毒效果、消毒副产物及污泥减量化等问题。
　　 试验结果表明,MBR的沉淀污泥中细菌总数、大肠菌群数和粪大肠菌群等微生物体积含量略大于上清液。运用动力学公式计算出反应器内污泥的表观产率系数 Yobs为0.118—0.132 kgMLVSS／kgCOD,低于传统活性污泥法,所以MBR不仅是高效的污水处理技术,也是污泥减量化的新技术。
　　 使用分析纯浓硫酸、冰醋酸、过氧化氢制备了含过氧乙酸约18％溶液。过氧乙酸和 H2O2的分解都符合假一级反应动力学公式,半衰期分别为41.01d和51.7d。温度对其稳定性有较大的影响。
　　 次氯酸钠和过氧乙酸两种消毒剂对 MBR的污泥消毒均有效,前者效果略优于后者。当有效氯和过氧乙酸浓度分别为600mg／L和800mg／L,接触时间为1h时,有效氯对粪大肠菌群的1g(对数)去除率为4.97—6.03,过氧乙酸的1g(对数)去除率为5.02—6.06,可保证剩余的粪大肠菌群<60 MPN／100mL(即100MPN／g污泥),满足《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005)中的污泥消毒要求,此时有效氯仅剩余19.23 mg／L,过氧乙酸剩余103.33mg／L。两种消毒剂的消毒作用均主要发生前10min内。污泥浓度对次氯酸钠和过氧乙酸两种消毒剂的消毒效果都有影响,但对前者的影响更大。对滞后和拖尾均有体现的Colins-Selleck模型对两种消毒剂对细菌总数、大肠菌群数和粪大肠菌群三种微生物消毒效果均有较好的拟合。
　　 次氯酸钠消毒污泥时消毒副产物三卤甲烷中以 CHCl3为主。当有效氯浓度600mg／L,接触时间1h时,三卤甲烷的生成量约为9631.6μg／L,其中 CHCl3的生成量约为9510.2μg／L。采用过氧乙酸消毒没有明显的三卤甲烷生成。
　　 污泥中微生物的1g去除率与核酸的含量呈正相关关系。常温下100mg／L的PAA处理MBR污泥,接触时间3h时,污泥溶解率可达到15.3％。