0前言
印染废水对环境污染严重,处理难度大,随着国家环保部门对污水综合治理力度的13益加大,众多印染生产厂家都面临着污水排放的处理难题。
膜生物反应器(MBR)是将膜分离技术与污水处理中的生物处理技术相结合的一种新的污水处理技术。该技术利用膜分离高效截留的作用,将微生物完全截留在生物反应器中,实现了水力停留时间和污泥龄的分离,提高污泥浓度和抗冲击负荷能力。该工艺具有工艺流程短、占地面积小、出水水质好、剩余污泥产量低等优点,目前大多用于中水回用及易生物降解的高浓度有机废水处理。
本试验采用水解酸化+好氧MBR工艺,对某印染厂废水进行中试试验,研究系统的运行参数和系统的稳定性。
1试验部分
1.1工艺流程及说明
膜生物反应器处理印染废水中试装置规模为5m3/h,工艺流程如下:印染废水一调节池—水解酸化池—MBR反应池一出水
中试试验在某印染厂污水处理站现场运行,废水取自该污水站格栅后,泵入水解酸化池,底部均匀布水,顶部出水堰出水自流人MBR反应池,后用抽吸泵(与变频器连接控制泵的转速)抽吸出水。经检测,出水可直接达标排放。
1.2中试工艺运行参数
试验正常运行时流量为200L/h,水解酸化池停留时间为14h,容积负荷Nv取3.5kgCOD/m3,MBR反应池停留时问为8h,膜组件选择FP—AI型中空纤维帘式膜2片,单片膜过滤面积12.5m2,产水量为125~150L/块·h,工作压力为0.01一0.05MPa。在MBR反应池中增设填料,以降低反应器中的悬浮污泥浓度,设计污泥质量浓度为8L,实际运行中的污泥质量浓度通常为4~6g/L。
2结果与讨论
2.1膜污染分析
在膜生物反应器系统的运行过程中,膜污染是影响膜通量的主要因素之一,膜污染物质的来源主要是活性污泥混合液。污泥混合液的组成是变化的且非常复杂,它包括微生物菌群及其代谢产物、待处理废水中的有机大分子、小分子、溶解性物质和固体颗粒。
ChooKH等4研究了分置式厌氧膜生物反应器的运行状况,发现膜外部污染是内部污染的30倍。无机污染物MgNHPO·6H20和微生物细菌一并沉积并吸附在膜表面,形成黏附性很强、限制膜通量的凝胶层。
膜污染的阻力主要是泥饼层阻力,而且主要是由污泥混合液中的细小胶体颗粒所造成的阻力。ElmalehS等的研究也表明,膜污染主要是由于颗粒的沉积造成的。而在膜的生物污染中,一个非常重要的因素是生物细菌产生的胞外聚合物(EPS),既在曝气池中积累,也在膜上积累,从而引起混合液黏度和膜过滤阻力的增加。
在水力清洗膜组件时发现,膜组件上黏附很多污泥,这些吸附在膜丝表面(集中在膜丝两端)的污泥已经结块,在膜丝与集水管焊接的地方有大量污泥存在,吸附的污泥较密实,用手捏则较硬。分析原因,由于在安装膜组件时两端集水管距离稍大,膜丝紧绷,在水气的搅动下,膜丝摆动范围小,不能使附着在膜丝上的颗粒物质和污泥脱落;曝气池中的污泥沉积在膜丝表面,膜丝之间因吸附大量污泥相互粘结在一起,在曝气过程中形成曝气盲区,渐渐积累形成。随着污泥附着量的增加,膜组件的出水量降低,在相同膜出水量的情况下,抽吸压力升高,产生膜污染。这些情况表明,在膜污染前期主要是由于颗粒物附着在膜丝表面,增加了膜过滤阻力,致使抽吸压力升高所造成的膜污染。在设备运行前期,膜污染的周期为22d,在设备运行后期,膜污染的周期缩短为20~21d。
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