MBBR工艺在烟草行业污水处理改造的应用研究_宁守庆

2011年6月（下）卷烟工厂污水处理是整个厂区水环境中的重要部分，要建成全国最现代先进的绿色工厂，工业废水不仅仅要达标排放，还涉及再生水、回用水等节水问题，废水排放规律和各工段的水污染状况是选择合理的处理工艺和水质达标排放及回用的重要保障。1烟草废水来源及性质1.1污水来源废水来源可分为三类，生产废水、生活污水及循环水排水。生产废水主要包括洗胶废水、洗梗废水、洗链排废水、加料废水、染色废水、锅炉排污水、软化水系统再生废水等，生产废水排水量为总废水量40%，该类废水有机物含量高，COD达10000mg/L，且废水中存在大量难生物降解且不易沉淀的乳白胶。生活废水主要来自于厂区及生活区的厕所排污水、生活杂用水及厨房污水，有机物含量较低，排水量为总废水量10~15%。循环水排污水主要来自于循环水系统的排污水，污水流量较大，占总水量的50%，有机物含量较低，盐份较高。三种废水由污水管道合流进入污水处理系统。1.2废水水质依据烟厂污水情况，污水水质如下表：其中，CODCr采用重铬酸钾法测定（GB/T11914—89）；BOD5采用稀释接种法测定（GB/T7488—87）。2目前国内卷烟工厂污水处理工艺烟草行业中生产污水中含有乳白胶、烟灰、糖料、香精等成份，其中生产废水有机物总量中比重较大，根据多家污水处理设施己运行投产的烟厂实际运行监测，其CODcr一般在1200～1800mg/L左右，其中乳白胶废水排水时CODcr在20000mg/L以上。国内烟草行业生产厂家虽然生产工艺比较相近，但各厂地理位置、工艺控制差异较大，污水中乳白胶各厂家排出差异很大。乳白胶在生化系统无法去除，且其比重较轻，在水中呈悬浮状，只能通过气浮去除，否则将影响出水有机物含量及悬浮物的含量。卷烟工厂的综合污水的BOD5／CODcr＝0.3左右，属可生化性污水。对该类污水可采用物化+生化相结合的处理工艺。主要生化方法有SBR、水解酸化+接触氧化法MBR法等。2.1SBRSBR活性污泥法（SequencingBatchReactor简称SBR法）是一种兼调节、初沉、生物降解、终沉等功能于一体的活性污泥法生化处理工艺，池内不设填料，间断进水，不需设置污泥回流系统，运行时，调节池内的污水由提升泵提升定期进入SBR池中，在活性污泥的作用下得到净化，经沉降泥水分离后，净化水排出池外。与传统的连续式污水处理系统（活性污泥法或接触氧化法）相比，可省去初沉池、二沉池等设备。SBR工艺一般适用于综合废水，即COD小于1000mg/L的城市生活用水，河道污水等，COD偏高后由于要求的生化时间亦越长，则SBR池对废水的处理周期加长，则要求具有多个SBR池，或要求调节池容积较大。为便于池内滗水器的检修，SBR池需设为敞口池，臭气无法收集，无法进行除臭，影响周围环境。2.2水解酸化+接触氧化工艺水解酸化+生物接触氧化法是一种好氧生物膜法工艺，水解酸化利用厌氧的水解酸化工段在工艺中用于高分子有机物的降解，生成低分子易好氧生化的碳水化合物，接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长在填料表面，部分则是絮状悬浮生长于水中。该工艺兼有活性污泥法与生物滤池二者的特点。池内加设适宜形状和比表面积较大的生物膜载体填料，这样在填料表面形成生物膜，由于内部的缺氧环境势必形成生物膜内层供氧不足甚至处于厌氧状态，这样在生物膜中形成了由厌氧菌、兼性菌和好氧菌以及原生动物和后生动物形成的长食物链的生物群落，能有效地将不能好氧生物降解的COD部分厌氧降解为可生化的有机物。生物接触氧化法前级设水解池，大部分难以生化的高分子有机物转化为易于生化的低分子有机物，在接触氧化中易于对有机物的彻底去除，无法生化的有机物（如乳白胶）有后级气浮去除。由于前端设水解酸化池，废水中SS含量较高，生物膜固着的载体较多，生物膜比重较大，不易造成脱膜，挂膜稳定。2.3MBR法膜生物反应器（MembraneBioreactor，MBR）是一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型水处理技术，以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地，并通过保持低污泥负荷减少污泥量。由于MBR膜的过滤作用，微生物被完全截留在生物反应器中，实现了水力停留时间与活性污泥泥龄的彻底分离，消除了传统活性污泥法中污泥膨胀问题。MBR膜生物反应器的缺点：设备投资大，运行管理费用高，污水成分复杂，容易造成膜的污染，降低膜的产水量及寿命，进口膜一般3到5年，国产膜寿命更低；膜生物器运行条件很苛刻，需配置宠大的预处理设备系统才能正常工作；能耗高，首先MBR泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力，其次MBR池中污泥浓度高，要保持足够的传氧速率，必须加大曝气强度，同时为加大膜通量、减轻污染需增大流速，冲刷膜表面，造成其能耗比传统工艺要高；膜生物反应器要定