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膜技術用于糞尿處理

論文類型 技術與工程 發表日期 1999-02-01
來源 《中國給水排水》1999年第2期
作者 楊福才
摘要 楊福才 (天津市自來水公司) 　　日本在高層建筑水道設施中，采用膜進行糞尿處理已有十幾年之久，效果良好。糞尿中含BOD一般為10000mg/L，生物處理時，必須加入大量的稀釋水。但近年來對市民糞尿處理設施要求嚴格，不僅處理后的水須滿足規定的排放標準(BOD30mg/L、SS 70 mg/L、大腸菌群 ...

楊福才
(天津市自來水公司)

　　日本在高層建筑水道設施中，采用膜進行糞尿處理已有十幾年之久，效果良好。糞尿中含BOD一般為10000mg/L，生物處理時，必須加入大量的稀釋水。但近年來對市民糞尿處理設施要求嚴格，不僅處理后的水須滿足規定的排放標準(BOD30mg/L、SS 70 mg/L、大腸菌群3000個/mL)，還要進一步降低BOD、SS、N、P及色度。為此，為減輕后階段深度處理的負擔，要求在處理的前階段達到脫氮的目的，即在生物處理階段采用不稀釋或少量稀釋的高負荷脫氮處理法。由于高負荷運轉，生物濃度高，用常規重力式沉淀池從事固液分離效果不佳。為克服這個困難，采用了膜分離技術。

應用實例

　　日本山梨縣用膜對糞尿處理取得良好效果。該設施處理能力40m3/d(糞尿28m3/d、凈化槽污泥12 m3/d)，于1989年1月開始使用。糞尿(包括凈化槽污泥)首先進入沉砂罐，以篩網機除渣，再用離心分離機將其中的纖維物質去除，然后將余下糞尿貯在罐中。接著再流入生物反應罐。生物反應罐為有3 h周期的半間歇性設施，糞尿周期流入，由于反應罐控制空氣進入量，罐內溶解氧得到抑制，能夠有效地將有機物去除，并有效地硝化、脫氮。
　　然后將此生物處理液加到超濾膜(第一段)內，使固液分離。由于離心分離后不能完全將糞尿中纖維除去，以致留在管件內，易于堵塞管子入口。因此，要在該設施的生物處理罐和超濾膜裝置之間設篩分設備，把纖維徹底除去。尤其是為了除磷和除色，需投加凝聚劑，用超濾膜(第二段)使絮體分離。最后處理水通過活性炭過濾，以氯劑消毒后排放。
表1 所示為膜的材質和操作條件。表2所示為各處理程序的水質。

表1 膜的材質及操作條件
項目 第一階段 第二階段
膜型 內壓管式 內壓管式
膜材質 聚烯 聚磺
分子量 20000 100000
膜根數（1系列） 24 12
膜面積（m2） 55.2 27.6
膜面流速（m/s） 3.0 1.5
入口壓力（Pa） 402072.65 78453.2
出口壓力（Pa） 78453.2 19613.3
溫度（℃） 29.39 26.37
SS(kg/m3) 19.26 5-8

表2 各處理程序的水質
處理程序 PH SS BOD COD TN TP Cl
離心分離后 7.6 6700 5300 4700 2500 220 1900
第一段膜濾過水 7.1 - 2.6 330 29 0.5 1400
第二段膜濾過水 4.6 - ＜1 70 13 ＜0.1 2000
活性炭濾過水 5.0 - ＜1 ＜1 3.0 ＜0.1 1800

　　第一段和第二段分2個系統設置。第二段膜裝置的一部分外壁透明，可從外面進行觀察，如達排放標準，可不用活性炭處理。用氧化鐵做凝聚劑對磷、有色膠體氧化，凝聚體會腐蝕配水管道。分離凝聚絮體的膜(第二段)比用分離生物反應混合液的膜(第一段)透過流速多一倍，膜內壁或表面污染快。在本處理設施中，第一段膜的洗凈藥劑為200 mg/L次氯酸鈉，1～2個月沖洗一次。第二段膜的洗凈藥劑為500 mg/L溴酸，2周沖洗一次。膜裝置已運行2年沒換過膜，并全部設于室內，外面看不到糞尿處理混合液，比以往設施清潔。處理系統全部實現自動化。

作者通訊處：300074 天津市和平區氣象臺路新興里1-201
(收稿日期 1998-09-29)

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