摘要：选用MBR工艺,通过单因素实验控制,考察了MLSS、HRT、Nv、DO及反应温度T等因素对印染前处理废水COD去除率的影响,初步优化了MBR工艺的运行参数。对印染前处理废水COD: 4000~7000 mg·L-1的水质样例,在MLSS 20 g·L-1、HRT 24h、Nv 2.0 KgCOD·m-3·d-1、DO 2.5mg·L-1及T 27℃条件下,MBR系统COD去除率稳定在85%以上,出水COD保持在1000 mg·L-1以下。实验表明,针对印染前处理废水COD含量高且波动大的情况,MBR是一种高效、快捷的处理工艺。
1 引言
棉纺织行业为保证印染工艺的顺利进行,之前需对织造好的纯棉或棉混纺纤维等布料,进行一系列包括烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光等[1~3]工序的预处理,在此过程中产生一定量的印染前处理废水。印染前处理废水水量较小,仅占印染厂生产废水的3%左右,但由于其COD含量极高、可生化性较差(pH:12~14)、且水质易波动、成分复杂等因素[4],是印染废水污染负荷的重要构成部分,处理难度较大。目前大多数厂家是将前处理废水与印花、染色废水混合后集中处理,但这给混合印染废水处理带来很大的污染负荷冲击,增加了混合废水的处理难度,降低了处理效果,造成印染厂污水处理出水难以达标排放的现状[5]。
膜生化反应器(MBR)是生物反应器和膜分离技术相结合的新型废水处理工艺[6~7]。与传统的生物处理方法相比,具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、占地面积小、排泥周期长、易实现自动化控制等优点[8~9],是废水处理新技术的发展方向之一。本文即是结合某棉纺织厂印染前处理废水的样例,经水解酸化至pH值适宜生物降解后,研究棉纺织印染前处理废水的水质特性与降解特性,实验分析MBR工艺对其实际的处理效果,优化工艺参数,为进一步工业化应用提供一些参考性数据。
2 实验准备
2.1 膜组件
实验用膜组件技术参数如表1所示。
2.2 废水水质 实验用废水水质状况如表2所示。
2.3 计算方法
膜生物反应器的处理效果以COD的去除率为评价指标。MBR中生物、膜及系统COD去除率分别由公式(1)、(2)、(3)计算:
η1=(C1-C2)/C1(1)
η2=(C2-C3)/C2(2)
η=(C1-C3)/C1(3)
式中:C1、C2、C3分别表示MBR进水COD浓度、MBR上清液COD浓度及MBR出水COD浓度。
*本实验COD均指CODCr
3 工艺流程
实验装置流程如图1所示。
膜生物反应器4是容积为18 L的圆柱体有机玻璃水箱,内径11cm,高度50cm;反应器内置膜组件5,膜丝材质为聚丙烯,规格见表1;气体流量计2控制曝气强度,液体流量计9控制膜出水的流量;真空泵11为膜出水提供抽吸压力,真空压力表10显示膜的抽吸压差,泵上接一三通以控制抽吸压力的大小,时间继电器12用于控制泵的抽停时间;膜出水进入出水瓶13中,由于在泵停止抽吸时出水瓶易发生倒吸现象,另设一取水瓶14,用于分析用水的提取。
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