.264 北京科技大学学报 第29卷 实验所用的污泥为活性污泥，影响膜过滤性能的环 B0D就可产生0.3mg的碱度.对于污泥龄较长的 境因素包括温度、H值、营养物质、有毒物质和溶解 生物处理系统，可根据出水的pH值变化情况初步 氧(DO),本实验只对温度、pH值和水力停留时间 判断系统对有机污染物的去除情况 HRT三种环境因素进行研究， 5.1温度对COD去除率的影响 研究温度对膜生物反应器去除有机物污染物的 影响时，MBR系统采用的运行条件是：DO值控制 6 在3.0mgL-以上，进水pH值7.08.5，HRT为 10h.初期系统温度为16~17℃；10d以后，在膜分 离单元内放入加热器，将水温控制在24~26℃. 1015202530 时间d 从表1知，在前10d里，温度控制在16~17℃， 生物反应器对C0D的去除率为70%.因为初期系 图4BR内pH值随时间变化曲线 统的污泥浓度偏低，致使C0D的去除率较低：10d Fig-4 Variation of pH in MBR with time 以后，温度控制在24~26℃，膜生物反应器对C0D 在本工艺系统生物反应器部分采用的是一体式 的去除率均在80%以上.另外，10d以后，MBR系 膜组件工艺，实验期间，除取样外，未进行排泥操 统内的污泥浓度随着污泥体系的建立也略有上升， 作.有研究表明山)，在碳源B0D5的氧化过程中产 可见在温度变化的分界点(10d),C0D去除率变化 生一定的碱度，是系统pH值上升的一个原因，此 最明显，在此分界点上，温度是影响COD去除效果 外，在曝气量较大的情况下，可以吹脱微生物氧化有 的重要指标，随着温度的升高，MBR系统对COD的 机物产生的CO2,使C02十H20一HCO3ˉ+H的电 去除增加，当温度超过25℃时，出水C0D稳定在 离平衡向右进行的趋势减弱 30mgL左右，温度对C0D的影响不再明显. 为了研究pH值对膜生物反应器去除COD的 表1COD去除率随时间（温度）变化实验结果 影响，系统采用的运行条件为：D0值控制在 Table 1 Change of COD removal rate with operation time 3.0mgL-以上，温度15~20℃，HRT为10h时， 时间/d13571013151720 结果如图5. C0D去除率/%707271738283828482 140 120 ◆一上清液COD 温度的高低还直接影响微生物的活性，同时， 100 ■-出水COD 水温越高，水的黏度越小，对膜分离越有利，温度对 80- 膜通量的影响主要是通过影响混合液的黏度来间接 w)0 ■ 60 影响膜通量[9.温度越高，混合液的黏度就会越低， 20 在中空纤维膜面上越易形成紊流，冲散浓差极化层， 8 9 10 从而减小膜过滤阻力，促进膜通量的提高，实验中 pH值 发现，当进水的COD变化较大时，上清液（膜过滤前 的溶液)中的COD也随之发生较大波动，但膜过滤 图5pH值对COD的影响 后溶液的C0D可稳定在30mgL以下.可见，膜 Fig.5 Effect of pH value on COD 对整个系统的稳定运行起着重要的作用，为系统提 实验中，pH值控制在5.5~9.5范围内，从图5 供了较强的抗冲击负荷能力 可以看出，pH值在一定范围内变化对膜出水的 5.2pH值的影响及其分析 COD影响不明显，pH值在6.5~9时，C0D去除效 进水pH值为6.1~7.5、系统温度为25℃左 果都非常好；pH=8时，出水COD达到最低；pH> 右、D0为1.0~2.0mgL,对膜分离单元的pH 9.5时，上清液中的C0D迅速上升，但由于膜的截 值变化进行了测试，随着反应时间的延长，整个系 留作用，膜出水的COD仍然保持最低的水平，可以 统内的pH值呈逐渐上升的趋势，pH的变化曲线见 达到污水综合排放的一级标准.·由于实验用水的 图4所示，有研究表明10]，pH值随BOD5去除率的 pH值主要在6~9之间变化，即为中性偏碱，pH值 增加而增加，在污泥停留时间长的情况下，碳源 的变化在活性污泥的适宜范围内，对MBR系统的 BOD5的氧化可产生碱度，相应地每去除1mg的 冲击较小，且反应器中的活性污泥对废水pH值变实验所用的污泥为活性污泥‚影响膜过滤性能的环 境因素包括温度、pH 值、营养物质、有毒物质和溶解 氧（DO）．本实验只对温度、pH 值和水力停留时间 HRT 三种环境因素进行研究． 5∙1 温度对 COD 去除率的影响 研究温度对膜生物反应器去除有机物污染物的 影响时‚MBR 系统采用的运行条件是：DO 值控制 在3∙0mg·L —1以上‚进水 pH 值7∙0～8∙5‚HRT 为 10h．初期系统温度为16～17℃；10d 以后‚在膜分 离单元内放入加热器‚将水温控制在24～26℃． 从表1知‚在前10d 里‚温度控制在16～17℃‚ 生物反应器对 COD 的去除率为70％．因为初期系 统的污泥浓度偏低‚致使 COD 的去除率较低；10d 以后‚温度控制在24～26℃‚膜生物反应器对 COD 的去除率均在80％以上．另外‚10d 以后‚MBR 系 统内的污泥浓度随着污泥体系的建立也略有上升． 可见在温度变化的分界点（10d）‚COD 去除率变化 最明显．在此分界点上‚温度是影响 COD 去除效果 的重要指标‚随着温度的升高‚MBR 系统对 COD 的 去除增加‚当温度超过25℃时‚出水 COD 稳定在 30mg·L —1左右‚温度对 COD 的影响不再明显． 表1 COD 去除率随时间（温度）变化实验结果 Table1 Change of COD removal rate with operation time 时间／d 1 3 5 7 10 13 15 17 20 COD 去除率／％ 70 72 71 73 82 83 82 84 82 温度的高低还直接影响微生物的活性．同时‚ 水温越高‚水的黏度越小‚对膜分离越有利．温度对 膜通量的影响主要是通过影响混合液的黏度来间接 影响膜通量［9］．温度越高‚混合液的黏度就会越低‚ 在中空纤维膜面上越易形成紊流‚冲散浓差极化层‚ 从而减小膜过滤阻力‚促进膜通量的提高．实验中 发现‚当进水的 COD 变化较大时‚上清液（膜过滤前 的溶液）中的 COD 也随之发生较大波动‚但膜过滤 后溶液的 COD 可稳定在30mg·L —1以下．可见‚膜 对整个系统的稳定运行起着重要的作用‚为系统提 供了较强的抗冲击负荷能力． 5∙2 pH 值的影响及其分析 进水 pH 值为6∙1～7∙5、系统温度为25℃左 右、DO 为1∙0～2∙0mg·L —1‚对膜分离单元的 pH 值变化进行了测试．随着反应时间的延长‚整个系 统内的 pH 值呈逐渐上升的趋势‚pH 的变化曲线见 图4所示．有研究表明［10］‚pH 值随 BOD5 去除率的 增加而增加．在污泥停留时间长的情况下‚碳源 BOD5的氧化可产生碱度‚相应地每去除1mg 的 BOD5 就可产生0∙3mg 的碱度．对于污泥龄较长的 生物处理系统‚可根据出水的 pH 值变化情况初步 判断系统对有机污染物的去除情况． 图4 MBR 内 pH 值随时间变化曲线 Fig．4 Variation of pH in MBR with time 在本工艺系统生物反应器部分采用的是一体式 膜组件工艺．实验期间‚除取样外‚未进行排泥操 作．有研究表明［11］‚在碳源 BOD5 的氧化过程中产 生一定的碱度‚是系统 pH 值上升的一个原因．此 外‚在曝气量较大的情况下‚可以吹脱微生物氧化有 机物产生的 CO2‚使 CO2＋H2O HCO3 —＋H ＋的电 离平衡向右进行的趋势减弱． 为了研究 pH 值对膜生物反应器去除 COD 的 影响‚系 统 采 用 的 运 行 条 件 为：DO 值 控 制 在 3∙0mg·L —1以上‚温度15～20℃‚HRT 为10h 时‚ 结果如图5． 图5 pH 值对 COD 的影响 Fig．5 Effect of pH value on COD 实验中‚pH 值控制在5∙5～9∙5范围内．从图5 可以看出‚pH 值在一定范围内变化对膜出水的 COD 影响不明显．pH 值在6∙5～9时‚COD 去除效 果都非常好；pH＝8时‚出水 COD 达到最低；pH＞ 9∙5时‚上清液中的 COD 迅速上升‚但由于膜的截 留作用‚膜出水的 COD 仍然保持最低的水平‚可以 达到污水综合排放的一级标准．由于实验用水的 pH 值主要在6～9之间变化‚即为中性偏碱‚pH 值 的变化在活性污泥的适宜范围内‚对 MBR 系统的 冲击较小‚且反应器中的活性污泥对废水 pH 值变 ·264· 北 京 科 技 大 学 学 报 第29卷