һ�wʽƽƬĤ���ﷴ��(y��ng)��̎�������؏Uˮ�о�
ժҪ���Կ����ذl(f��)�͏Uˮ��̎�팦��,����һ�wʽƽƬĤ���ﷴ��(y��ng)�����\���^����Ĥ�������M���� �о� ,���о��Y(ji��)��������Ĥ�Ľ�������ʹ����(y��ng)������������|(zh��)������_ 15 g/L,��CODcrȥ�����_�� 86%,���\�� RIS����ģ�͌��ھ����d��ϴ��Ч���M���˳����о����J���ھ����d��ϴ���֏�(f��)Ĥͨ���ͷ�ֹ���N�������ص��۷e���зe�O�Č��`���x,�� �P(gu��n)�I�~��
�P(gu��n)�I�~�������؏Uˮ �Uˮ̎�� Ĥ���ﷴ��(y��ng)�� Ĥ��Ⱦ Ĥ��ϴ
A Study of Treatment of Wastewater from Antibiotics Production Using Submerged Membrane Bioreactor (SMBR)
Abstract: The wastewater from fermentation in the production of antibiotics was treated by using a submerged membrane bioreactor (SMBR) and the performance of the membrane during the operation of the SMBR was studied. The results of the study showed that the filtration effect of the memhrane enabled the concentration of the activated sludge in the reactor to reach l5 g/L and the CODcr removal rate to reach 86% respectively. A resis-tance-in-series (RIS) model was employed to preliminarily study the resuIt of the on-line sponge cleaning. lt is believed that on-line sponge cleaning is of active and practical significance in restoring the membrane permeability and preventing the accumulation of various resistance factors.
Key words: wastewater from antibiotics production; wastewatertreatment. membrane bioreactor; membrane fouling; membrane cleaning
�����ڂ��y(t��ng)����ˮ̎�� ���� ,��Ĥ���ﷴ��(y��ng)��(MBR)�������T����(y��u)��[1]��������A�����c����ʽĤ���ﷴ��(y��ng)�����,��һ�wʽĤ���ﷴ��(y��ng)���־����\���ܺĵ�[2],������ѭ�h(hu��n)�õļ��Ќ��������w�a(ch��n)������ Ӱ� [3]�ȃ�(y��u)�c�����IJ���ƽƬʽĤ���ﷴ��(y��ng)���������؏Uˮ�M���˳����о�,��
1 �����c����
1.1 ԇ��b���c����
һ�wʽĤ���ﷴ��(y��ng)��ԇ��b���c��ˇ������D1��ʾ,��ԓԇ��b�������ﷴ��(y��ng)����һ�wʽĤ�M��,��Ĥ����ϵ�y(t��ng)���Ԅӿ��Ƶ�ϵ�y(t��ng)�M��,���������ﷴ��(y��ng)�������������L(f��ng)�ؚⷴ��(y��ng)�أ���Ч�ݷe��47 L,������(y��ng)�����g��һ����,��һ��(c��)��Ĥ�M�����M���·��O(sh��)�д����ؚ�,���ڹ��o����ֽ�Uˮ���ЙC�����������ͬ�r,����ƽƬĤ�����γ�ѭ�h(hu��n)�����Ԝp�pĤ����Ⱦ������ϵ�y(t��ng)������̖BT01-100�m����ӱ�,�������]�ڷ���(y��ng)����Ĥ�M���M�г���,���Ԅӿ��Ʋ��ֲ��Õr�g�������������ü��Mˮ���M�п��ơ�һ�wʽMBR�е�̎��ˮ��(j��ng)��ӱó����M���ˮ��,����ˮ�ص�ˮ����Ĥ�_ϴ����,��
1.2 ԇ���ˮ
ԇ���ˮ���Ϻ�ij��ˎ�S�����؏Uˮ��ϡጺ�ďUˮ����ˮ�|(zh��)��r���1,���Mˮ��(j��ng)100Ŀ�Y�W(w��ng)�^�V���M�뷴��(y��ng)��,��
�yԇ�Ŀ | ��(sh��)��(j��) |
ρ��CODcr��/��mg·L-1�� | 2500��4000 |
ρ��SS��/��mg·L-1�� | 400��1000 |
ρ��NH3-N��/��mg·L-1�� | 3.5��7.4 |
pHֵ | 6��8 |
ˮ��/�� | 9��15 |
1.3 ԇ���Ĥ
ԇ���Ĥ��ƽƬĤ�����п�Ժ�Ϻ�ԭ�Ӻ��о���Ĥ���x���g(sh��)�о��_�l(f��)�����ṩ,��Ĥ�M���������ƣ�ƽƬĤ���|(zh��)��PVDF(��ƫ����ϩ),�������������� 14�f,��Ĥ��Ч��e��0.05m2,��
1.4 ԇ��
1.4.1 ˮͨ���Ĝy��
ˮͨ���Ĝy������ʽ�ó���
Jθ=Vθ/(A×t)����������������(1)
ʽ�У�Jθ—θ�������y���Č��HĤͨ��;
Vθ—θ������ t�r�g��(n��i)���H�^�VҺ�w�e;
A—ƽƬĤ��Ч��e,��
�ڜy��Ĥˮͨ���r,�����˱��ڱ��^ԇ�IJ�ͬ�A��ˮ���������IJ,��ԓԇ��ͬ�ضȜy�õĔ�(sh��)��(j��)�Q���20���µ�ͨ��ֵ���Q�㹫ʽ�飺
J20—Jθ×(ηwθ/ηw20) ����������������(2)
ʽ�У�J20—�Q���20��r��ͨ��;
ηwθ—θ���¼�ˮ��ճ��;
ηw20—20 ��r��ˮ��ճ��,��
ע�������е�ͨ��J�Խ�(j��ng)��ʽ�D(zhu��n)�Q��20���µ�ͨ��ֵ��
1.4.2 ���� ���� ����
Ĥ��Ⱦ���Է֞�������Ⱦ,�����W(xu��)��Ⱦ��������Ⱦ,�����ڲ�ͬ�ķ���(y��ng)����ʽ,������IJ�ͬ���L�A��,����ͬ�ĽM����ʽ����ͬ���\�з�ʽ,��ռ����(d��o)��λ����Ⱦ��ʽ��ͬ��
�ڱ�ԇ���,��Ĥ��Ⱦ�������Է֞������֣�һ���֞�Ĥ���е�����(Rm);һ���֞��������(Rc),���������O����Ĥ��������������e���γɵ�����,�����Բ���ˮ�_ϴ������ϴ�ȷ��������ȥ;��һ���֞�Ĥ����������������(Rf)���@�����������Բ��û��W(xu��)��ϴ�ȷ���ȫ����ȥ��,��ͨ�^ԇ�y�������P(gu��n)ͨ����(sh��)��(j��)����RIS(resistanceһinһseries)����ģ�� Ӌ�� ������������������ռ���������_ʽ���£�
Rt=�� p/(μ1·J1)=Rm+Rc+Rf ������(3)
Rm=��p/(μ0·J0)����������������������(4)
Rf=��p/(μ0·J0)-Rm ����������������(5)
Rc=��p/(μ1·J1)-Rm-Rf��������������(6)
ʽ�У�μ0—��ˮ��2O��r��ճ��(μ0=1.0050×10-3Pa·S);
μ1—Ĥ�^�VҺճ��,��
�y���^�����£�
���ڲ�ͬ�ij��������£�����Ĥ����ˮ�^�V,��ͨ�^��ʽ(4)Ӌ���Ĥ��������;
����ԓĤ������(y��ng)�����Һ�M���^�V�����ù�ʽ(3)���Եó��\���^����Ĥ��������˲�rֵ;
��һ���r�g��Ĥ�M���ķ���(y��ng)����ȡ��,����ˮ�o������ϴ��������ܛ�ĺ��d��ȥĤ��������,��Ȼ��ˮ�^�V,���ɹ�ʽ(5)�õ�Ĥ����������������;
���ɹ�ʽ(6)�ɵ�Ĥ��������������
2 �Y(ji��)����ӑՓ
2.1 ̎��Ч��
��ǰ����ˇ���̺�ԇ��,��ʹ��ԓ��ˎ�S�ďUˮ̎��վ������ӷN�낀�º�,��ֱ�Ӱ�PVDFƽƬĤ���]�ڷ���(y��ng)������ 4+6�������\��(4 min����6 minͣ��),������(y��ng)�����\�Ѕ���(sh��)���ڱ�2,��
�yԇ�Ŀ | ��(sh��)��(j��) |
ˮ��/�� | 15��20 |
pHֵ | 6.0��7.6 |
���g/d | 500 |
ˮ��ͣ���r�g/d | 1.5 |
�ؚ�����m3·h-1�� | 1.4 |
�ĈD2���Կ����ڴ��\���^���з���(y��ng)����MLSS���|(zh��)����Ƚ�(j��ng)�^һ�Εr�g������S����15g/L����,����ˮCODcrȥ���ʞ�86%,�,���Ҋ,��ˮ�БҸ����ܽ��CODcr���]����MBR���۷e�����\����1����ѮĤ��ˮCODcr�c����ҺCODcr���,�����]�ж���e,���ɴ˿�֪��PVDFĤ�����������Ҫ�ǽ���ˮ�БҸ���,��ʹMLSS�S�����^�ߝ��,���Ķ��_����Ч����ˮ���ЙC���Ŀ�ġ�
2.2 �^�V�^�����������
2.2.1 Ĥ���������Ĝy��
��Ĥճ�Y(ji��)��,�����뼃ˮ�н���24 h�������h(hu��n)����Ĥ���ܵ�Ӱ�,���{(di��o)��(ji��)��������,���B�m(x��)�y��5�Ό���(y��ng)�����µ�ͨ����ȡ��ƽ��ֵ,���ɹ�ʽ(4)���Եó���Ĥ��������Rm�� 1.082 × 1012m-1,��
2.2.2 PVDFĤ���뷴��(y��ng)����������׃��
���˿���PVDFĤ�ڱM���L�r�g��(n��i)�\����������׃��,���҂���Ĥ�M�����O(sh��)������ 30 kPa��ρ(MLSS)��13.8 g/L,���ؚ����� l.45 m3/h�ėl���·��뷴��(y��ng)�����M���B�m(x��)�����\��,���ɈD3��֪����������(j��ng)��s 25 min�uڅ��(w��n)��,�����_ʼ 2.81×1012m-1��u������ 5.29×1012m-1,��Ҳ���ǣ�Ĥ���е��������_ʼռ��������98.6%��u������52.4%,�,���Ҋ���M�ܷ���(y��ng)���ؚ�_ˢ���p���Ҹ����w��Ĥ�������w����һ������[4],�����ںܸߵđҸ����w���,����(d��o)���^�ߵ�ճ��(���yճ�ȸ��_6.3×10-3Pa·S)��Ĥ��Ⱦ�S�r�g�ӄ�,��
ͬ�r,���҂�Ҳ����SPVDFĤ���O(sh��)������(4min����6 minͣ��)���\�У����g���M���κ���ϴ,����������׃�� Ҏ(gu��)�� ��D4��ʾ,����Ҋ,���gЪ�\�� 27 d,�������_�� 5.34 ×1012m-1�����B�m(x��)������25 min��(n��i)����׃�����L�� 27d,������w�F(xi��n)��һ�wʽĤ���ﷴ��(y��ng)�����gЪ�\�����ؚ�_ˢĤ���Ч��,��
2.2.3 PVDFĤˮ����ϴ�����d��ϴ����������^
�L���\���^���У���������nj�(d��o)��Ĥͨ���½�����Ҫ����,����3��ʾ,����1d���B�m(x��)�\���^���У��������ռ�������ı������_ʼ��35.87%������ 94.01%,�����_�l(f��)�� PVDFƽƬĤ�M���䃞(y��u)�c�����܉�ͨ�^���α�ݵ��ھ����d��ϴ�ķ���,�����������������D4,���Ķ�ʹˮͨ��Ѹ�ٻ֏�(f��)�ӽ���ʼͨ��,��
�\�Еr�g/h | ����/��×1012m-1�� | ||||
Rm | Rc | Rf | Rt | Rc��Rt/% | |
1 | 1.082 | 1.01 | 0.72 | 2.81 | 35.87 |
10 | 12.67 | 0.85 | 14.60 | 86.77 | |
24 | 35.21 | 1.16 | 37.45 | 94.01 |
��һ�wʽMBR��,����ˮ���Һ̎��ѭ�h(hu��n)���Ӡ�B(t��i)�����\���^����,��Ĥ�������̎��һ�N�ӑB(t��i)��������(w��n)����B(t��i),���γ�Ĥ�^�V����Ҫ��������������Ĥ���L��ʹ��,���γ�����������Ҳ�����۷eЧ��(y��ng)[5];����,�����ڻ��W(xu��)��ϴ�r���F��������(f��)�s�Ҳ�������ȫ�֏�(f��)Ĥͨ��[6],�����,�����d�����ھ���ϴ����Ĥͨ���������dz�����������,�����L���\�еĽǶȁ���,���ھ���ϴ���ٿ��Ԝp�����N�������ص��۷e���Ķ����зe�O�Č��`���x,��
3 �Y(ji��)Փ
������Ĥ�^�V�����Һ�Ҹ����w����ȫ����,���M��ԭˮ���������־����|(zh��)����ˮCODCrȥ�����Կ��_86%,��
��Ĥ�M���L�r�g�\�Ќ�(d��o)��Ĥ��Ⱦ,����˱�회����M�ж��ڵ���ϴ����ƽƬĤ�M��������ϴ��Ч,���������εă�(y��u)�c,��
��ƽƬĤ�M��ֻ���ú��ε��ھ����d��ϴ�� ���� ������Բ��ֻ֏�(f��)Ĥͨ��,���Ķ��p�كr���F�Ļ��W(xu��)��ϴ,�������ஔ(d��ng)?sh��)Č��Ãrֵ��
��Ĥ����ָ���Љ����cͨ���ɂ�׃��,�����\��RIS����ģ�Ϳ��Խy(t��ng)һ����,����ˣ��� �о� Ĥ���ﷴ��(y��ng)����Ĥ���ܕr,���������@��ָ�� ���� �ǿ��е�,��
���� �īI ��
[1]����ң����W(xu��)��,��������.Ĥ���ﷴ��(y��ng)���ڏUˮ̎���еă�(y��u)��[J]. ���I(y��) ˮ̎��,��2001��21(8)��7-10.
[2]Yanaboto K,��Hlasa M,��Mahlnood T��et al.Direct solid-liquid separation using hollow fiber in an activated sludge aeration tank[J].Water Science and Technology��1989,��21(1)��43-54.
[3]J S Kim,��C H Lee��I S Chang Effect of pump shear on the performance of a crossflow membrane bioreactor[J].Water Research,��2001,��35(9)��2137-2144.
[4]���J���Sϼ,�����\��,����.һ�wʽĤ���ﷴ��(y��ng)���L���\���е�Ĥ��Ⱦ����[J].�h(hu��n)�� �ƌW(xu��) 2000��21(2)��58-61.
[5]�_��,���ƽ,�������� Ĥ���ﷴ��(y��ng)����(n��i)��ˮ���Һ���^�V�Ե��о�[J].���Эh(hu��n)���c����ţ�B(t��i),��2000,��13(1)��51-54.
[6]Roorda J H��J H J M Van der Graaf.Understanding membrane fouling in ultrafiltration of WWTP-effluent [J].Water science and Technology. 2001,��41(10-11)��345-353.

ʹ����“��һ��”��������“���v�h(hu��n)���W(w��ng)”