新型海藻式膜生物反应器处理印染废水

第36卷第1期822010年1月水处理技术TECHNOl0GYOFWATERTREATMENTV01．36No．1Jan．，2010新型海藻式膜生物反应器处理印染废水的应用研究陈强-，黎中宝·，陈阳生，，刘久清2(1．集美大学水产学院，福建厦门361021；2．三达膜科技(厦门)有限公司，福建厦门361021)摘要：针对印染废水成分复杂、色度大、浓度高且生物难降解物质多等特点，采用了混凝沉淀法对印染废水进行预处理，然后采用新型海藻式膜生物反应器(MBR)对印染废水进行活性污泥法处理试验研究。通过对COD、BOD、NH，-N、TN，TP、色度、浊度等水质指标连续进行测定、分析与处理，考察MBR对印染废水的降解效果，并观察系统运行情况和膜组件污染状况。试验结果表明，海藻式MBR对印染废水的处理效果良好，出水浊度低于O．3NTU，对COD、BOD．色度、NH3-N、TN的去除率分别可达90％、94％、91．4％、87．8％、86．4％。海藻式MBR能够降低MBR膜丝根部的污染，清洗更方便、更有效。关键词：印染废水；膜生物反应器；活性污泥；膜污染中图分类号：TQ028．8；X791文献标识码lA文章编号：1000．3770(2010)01-0082-04印染行业是工业废水排放大户，含有多种助剂、酸碱，色度深、COD高、毒性大、难生物降解，属于较难处理的工业废水，若治理不当将会对环境造成严重污染。膜牛物反应器(Membranebioreator，MBR)是近年来国内外研究与应用发展比较迅速的一种废水处理新技术，利用膜分离技术对废水进行处理，具有处理效率高、占地面积小、分离效果好、操作简便fjl易实现自动化控制等特点，特别适合于难降解废水的处理，使废水最终达到排放的标准。国内外已有膜牛物反应器处理印染废水的研究fj．7】，但是易于引起膜污染、能耗和运行费用高等难题限制了MBR的推广和实际应用，需要进行深入研究和改进。本文结合印染废水的特性，采用在传统帘式MBR的基础上开发出的海藻式MBR处理印染废水，研究其处理效果，为其进一步应用和改良提供科学参考。l试验部分1．1废水处理系统本研究采用曝气好氧MBR组合工艺处理印染废水，废水处理系统由预处理池、MBR、出水收集池3个部分组成，装置流程如图l所示。膜生物反应器是印染废水处理系统的核心部分，反应器的曝气池长0．5m、宽0．4m、高1．0m，有效容积为200L。试验采用的是聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维帘式膜组件(FP-A11型)，纤维内、外径分别为0．6toni和1．0mill，膜面积为1m2，膜孔径为0．2岬，膜通量为10L·m-20b～。在恒流泵的作用F，原水从进水池抽吸流入反应器中，为维持膜生物反应器的连续、稳定的运行，由时间控制器、电磁继电器和电磁阀门等元件构成了自控装置，用以调节和控制膜生物反应器的进水、出水、液位等状况。水图1海藻式MBR试验装置流程Fig．IExperimentalapparatusofMBR试验所用新型海藻式MBR为专利产品，是根据传统帘式MBR的特点，利用曝气的效果原理，将两端同定排成“l”字的帘式改装成扎堆形成一端固定一端自由的“海藻”型，中空纤维膜束的每根中空收稿日期：2009-04．21基金项目：福建省青年科技人才创新项目(2007F3075)；集美大学创新团队基金(2007A001)作者简介：陈强(1974一)，男，博上，副教授，研究方向为污水防控技术；E-mail：ahcq@jmu．odu．cn联系作者：黎中宝，博士，教授；联系电话：13950016383：E-maihlizhongbao@jm．．edu．Cti万方数据陈强等，新型海藻式膜生物反应器处理印染废水的应用研究83纤维的下端彼此固定，且该端部内壁畅通；每根中空纤维的上端部独自封口，呈游离状，力图去解决现有技术所存在的中空纤维膜的抗污堵效果与装填密度以及能耗较高等难以解决的技术问题，解决现有技术所存在的膜生物反应处理装置结构较为复杂，成本较高的技术问题。1．2分析项目与方法COD：重铬酸钾法；BOD：稀释接种法；NH，．N：纳氏试剂比色法；TN：过硫酸钾氧化．紫外分光光度法；TP：钼酸铵分光光度法；色度：分光光度法；浊度：浊度仪；负压值：直读法。13印染废水及运行参数印染废水原水水质：COD约为2160mg·Lo-，BOD为l743mg·L1，NH，一N质量浓度约为31．3mg·L-1，TN质量浓度约为79mg·L1，pH为11．75，色度约为300倍，浊度约为270NTU。根据需要，采用硫酸亚铁(FeS04)进行混凝预处理(因为硫酸亚铁中的亚铁离子与易溶于水的偶氮型阳离子染料分子能形成大分子络合物，而降低其水溶性，从而使其大部分混凝沉淀)。在试验过程中，需要对污泥进行培养驯化，提高污泥中