試論工業(yè)廢水處理中 MBR 的應(yīng)用

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1、試論工業(yè)廢水處理中 MBR 的應(yīng)用 摘要 工業(yè)廢水指的是在工業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水、廢液，具體包括著生產(chǎn)廢水、冷卻水、沖洗水等。在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的過程中所用到的部分生產(chǎn)原料、產(chǎn)生的中間產(chǎn)物和污染物等都會(huì)進(jìn) 　　工業(yè)廢水指的是在工業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水、廢液，具體包括著生產(chǎn)廢水、冷卻水、沖洗水等。在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的過程中所用到的部分生產(chǎn)原料、產(chǎn)生的中間產(chǎn)物和污染物等都會(huì)進(jìn)入生產(chǎn)用水當(dāng)中，隨尾水的排放或者設(shè)備、設(shè)施沖洗形成工業(yè)廢水。工業(yè)廢水有著許多不同的種類，組成成分也是十分復(fù)雜的，污染物濃度也較高，正是由于工業(yè)廢水種類繁多、組成成分復(fù)雜、污染物濃度高的特點(diǎn)，才使得工業(yè)

2、廢水在處理起來十分的困難，處理后的廢水很難達(dá)標(biāo)排放，影響企業(yè)正常生產(chǎn)，并對(duì)環(huán)境造成污染和破壞。在電解鹽工業(yè)廢水中含有大量的汞，精細(xì)化工工業(yè)廢水中含有大量的高分子難降解有毒廢水，石油煉制廢水中含有大量的苯類、酚類，這些物質(zhì)如果不處理達(dá)標(biāo)，會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大的破壞，甚至危害到人身體健康。 　　一、膜生物反應(yīng)器(MBR)的技術(shù)特點(diǎn) 　　1 膜生物反應(yīng)器(MBR)的優(yōu)點(diǎn) 　　(1)占地面積小，工藝設(shè)備集中。(2)工藝參數(shù)易于控制。膜的高截流作用，使微生物完全截流在反應(yīng)器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)器水力停留時(shí)間( HRT)和污泥齡(SRT)的完全分離。反應(yīng)器內(nèi)可控制較長的 S

3、RT，使世代時(shí)間較長的硝化細(xì)菌得以富集，提高消化效果。同時(shí)，膜分離技術(shù)使廢水中的大分子難降解成分，在有限體積的生物反應(yīng)器中有足夠停留時(shí)間，以達(dá)到較高去除率。反應(yīng)器在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷、長泥齡下運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)基本無剩余污泥排放。(3)出水水質(zhì)好。用膜組件取代二沉池，可使生物反應(yīng)器內(nèi)獲得比活性污泥高出很多的生物濃度，極大地提高了生物降解能力。其分離效果比傳統(tǒng)的沉淀池要好，通過膜分離裝置所獲得的水質(zhì)很好，達(dá)到生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CJ25.1- 89)，可以直接再利用。 　　2 膜生物反應(yīng)器(MBR)的缺點(diǎn) 　　(1)膜生物反應(yīng)器(MBR)的能耗高要想降低能耗，主要是設(shè)備選

4、型合理，工藝流程設(shè)計(jì)優(yōu)化。因?yàn)槟ど锓磻?yīng)器(MBR)的能耗主要來自供水泵、循環(huán)泵、 滲透水抽吸泵和曝氣系統(tǒng)。能耗值與膜通量、膜污染狀況、污泥濃度、曝氣量、 系統(tǒng)規(guī)模、泵的選型及設(shè)計(jì)均有關(guān)系。 　　(2)容易出現(xiàn)膜污染，給操作管理帶來不便，使運(yùn)行費(fèi)用提高影響膜污染的主要因素包括膜的性質(zhì)、料液性質(zhì)和膜分離操作條件。因此，需要對(duì)膜生物反應(yīng)器(MBR)進(jìn)行改進(jìn)，在設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)水質(zhì)和水處理要求選擇膜材料;為了達(dá)到膜組件進(jìn)水的水質(zhì)指標(biāo)，需要對(duì)料液進(jìn)行預(yù)處理;通過實(shí)驗(yàn)選擇合適的操作運(yùn)行條件;為了防止滯留物在此變質(zhì)，擴(kuò)大膜污染，在設(shè)計(jì)中，注意減少設(shè)備結(jié)構(gòu)中的死角和死空間間隙;防止微生物、細(xì)菌及

5、有機(jī)物的污染。同時(shí)，還需要通過反沖洗等清洗方法，及時(shí)對(duì)膜污染進(jìn)行處理。 　　二、MBR 的運(yùn)行管理 　　1 曝氣強(qiáng)度及溶解氧(DO) 　　在 MBR 實(shí)際運(yùn)行中，曝氣過程中會(huì)出現(xiàn)溶解氧物質(zhì)，這種物質(zhì)在后期的處理廢水中，會(huì)降低膜反應(yīng)器中懸浮生長的微生物的活性，從而影響整體的生物膜的厚度，降低工業(yè)廢水的處理效率。因此，針對(duì)這種情況，需要重視控制 MBR 中的曝氣強(qiáng)度。生物膜的結(jié)構(gòu)和厚度的主要影響因素是溶解氧(DO)的濃度，并且還會(huì)影響 MBR 的污染物處理效率和膜表面的污染情況。在 MBR 的實(shí)際運(yùn)行中，制定兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，一組的溶解氧(DO)的濃度為 6.0mg

6、/L，另一組小于 3.0mg/L，然后同時(shí)利用 MBR 進(jìn)行處理污染廢水，得到的處理效果為：低氧條件下的處理效率是高氧效率的六倍，因此需要控制合適的溶解氧，這樣不僅可以提高處理效果，而且能夠減少運(yùn)行成本[1]。 　　2 有機(jī)負(fù)荷 　　在 MBR 運(yùn)行中，有機(jī)負(fù)荷是指單位體積反應(yīng)器在單位時(shí)間內(nèi)能夠去除的有機(jī)物量，它是判定 MBR 設(shè)計(jì)和運(yùn)行的重要參數(shù)。吳志超等利用膜生物工藝對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行處理，從而的得出有機(jī)負(fù)荷限制，即當(dāng)其他條件保持不變時(shí)，膜的表面流水量隨著 COD 濃度的提高而減少。何義亮等采用厭氧 MBR 和板框式 UM 組件處理高濃度的工業(yè)廢水，研究厭氧 MBR 的

7、處理效率和產(chǎn)生的有機(jī)負(fù)荷是否穩(wěn)定，研究結(jié)果表明，當(dāng) COD 的濃度在 2-3kg/(m3&d)時(shí)，膜出水 COD 去除率可達(dá) 80%-90%;當(dāng) COD 負(fù) 荷 超 過 4.5kg/(m3&d) 時(shí)，有機(jī)負(fù)荷出現(xiàn)積累，COD 去除率下降至70%。通過以上情況可知，雖然 MBR 有機(jī)負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)生物反應(yīng)器，但當(dāng)有機(jī)負(fù)荷過高后，MBR 處理效果會(huì)明顯降低，影響 MBR 系統(tǒng)正常工作[2]。 　　3 水溫 　　MBR 在運(yùn)行過程中，溫度的變化能夠直接影響到膜生物反應(yīng)器中的污泥粘稠度的變化和污泥的活性。通過對(duì)膜通量和過濾阻力的實(shí)驗(yàn)分析得出，在一定范圍內(nèi)如果通入的廢水的溫度超

8、過 30C時(shí)，會(huì)增加膜生物反應(yīng)器中的膜通量，但污泥的粘稠度會(huì)變低，菌膠團(tuán)被破壞且污泥活性開始降低，影響 MBR 的反應(yīng)效果;當(dāng)水溫高于 45C時(shí)污泥基本解體和失活。呂紅等利用分體式膜生物反應(yīng)器(R MBR)處理不同溫度的工業(yè)廢水，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，廢水溫度在 22-30C時(shí)，透膜壓力70kPa，膜側(cè)流速 1.3m/s 的條件下，每提高 lC可提高膜通量 19%，且不影響處理效果，當(dāng)水溫低于 20C后，膜通量和污染物去除效果均大大降低。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在處理工業(yè)廢水時(shí)，需要控制廢水合適溫度，這樣既能提升 MBR 的處理廢水效率，也能減少清洗次數(shù)降低其運(yùn)行成本[3]。 　　四、結(jié)語

9、 　　綜上所述，與傳統(tǒng)的生化水處理技術(shù)相比，MBR 具有以下主要特點(diǎn)：處理效率高、出水水質(zhì)好;設(shè)備緊湊、占地面積小;易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、運(yùn)行管理簡單，但MBR 投資和運(yùn)行費(fèi)用比傳統(tǒng)生物處理方法高，且膜需要經(jīng)常更換。工業(yè)廢水應(yīng)該根據(jù)廢水特性選擇合適的膜組件，同時(shí)根據(jù)水質(zhì)選擇合適的膜通量，保證 MBR 系統(tǒng)的正常運(yùn)行，延長使用壽命，減少投資成本。因此在后期的 MBR 發(fā)展過程中，需要加強(qiáng)對(duì)膜耐污染能力，成本控制等問題的研究，使 MBR 運(yùn)用更廣泛和省錢，同時(shí)應(yīng)結(jié)合其他成熟的污水處理工藝，使MBR 在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用達(dá)到更理想、更科學(xué)的效果。 　　參考文獻(xiàn)： 　　[1]MBR工藝技術(shù)在工業(yè)廢水處理的應(yīng)用 [J]. 黃科茂 , 張潔茹 . 廣東化工 ,2018(13). 　　[2]MBR 在制藥工業(yè)廢水處理中的設(shè)計(jì)要求及應(yīng)用效果 [J]. 蔡書濤 . 生物技術(shù)世界 ,2017(04):66. 　　[3]工業(yè)廢水處理項(xiàng)目建設(shè)實(shí)施中的風(fēng)險(xiǎn)管理研究[J].奚沙.綠色科技 .2018(12):368. 　　[4] 工業(yè)廢水處理現(xiàn)狀及問題研究 [J].譚月春 . 民營科技 .2017(05):258. 　　試論工業(yè)廢水處理中 MBR 的應(yīng)用相關(guān)推薦工業(yè)排放廢水中金屬元素與濁度的相關(guān)性分析