膜曝气生物膜反应器处理低碳氮比市政污水的同步除碳脱氮及氧传质效能

作     者：江兴 魏春海 袁喆 翟心瑜 潘志辉 刘涛 张立秋 

作者机构：广州大学土木与交通工程学院 湛江经济技术开发区代建项目管理局 珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室 

出 版 物：《中国环境科学》 (China Environmental Science)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52470102) 广东省自然科学基金资助项目(2024A1515011347) 

主　　题：膜曝气生物膜反应器 低碳氮比市政污水 同步硝化反硝化 氧转移速率 氧转移效率 曝气效率 

摘      要：采用膜曝气生物膜反应器（MABR）工艺处理华南典型低浓度低碳氮比市政污水（COD、氨氮、总氮分别为258.1、30.5、36.8 mg/L），通过同步缩短水力停留时间（HRT）和增大曝气压力，探明在HRT和优选曝气压力分别为 24 h和5 kPa、12 h和7 kPa、8 h和8 kPa、6 h和10 kPa、4 h和12 kPa条件下，出水COD满足一级B标准、出水氨氮和总氮均满足一级A排放标准，COD、氨氮、总氮最高去除表面和容积负荷分别达到19.2、2.26和2.53 g/(m2·d)和1.6、0.19、0.21 g/（L·d），显著高于传统生物膜和活性污泥工艺.氧传质特性试验首次揭示，生物膜显著提高了中空纤维无泡曝气膜的氧转移速率[19.5-40.6 gO2/(m2·d)]、氧转移效率（30.9%-59.8%）和曝气效率(3.1-5.9 kgO2/kWh)，体现出生物膜的自主呼吸特性（即根据进水氨氮和有机物的耗氧负荷自动通过曝气膜提取所需氧气）.MABR结合同步混凝、定期剥离外层增殖过厚生物膜和根据污染物负荷优化调整膜组件曝气量及进出口压力，用于市政污水处理具有显著的减污降碳节能降耗潜力.