MBR工艺处理维生素C制药废水的中试实验_冯斐

MBR工艺处理维生素C制药废水的中试实验冯斐周文斌(南昌大学环境科学与工程学院,江西330029)汤贵兰(厦门大学化学化工学院,福建361005)严滨蒋林煜(厦门三达环境工程公司,福建361000)摘要主要介绍了某维生素制造企业废水系统运行情况以及MBR改造工艺的启动方法和在不同工艺条件下的运行情况。通过比较2种工艺条件,确定污泥浓度控制在8000mgL,溶解氧控制在2mgL,水力停留时间14h,系统对CODCr的平均去除率能达到90.20%,氨氮的平均去除率能达到89.95%。关键词维生素C废水启动运行MBR0引言维生素C生产制造工艺复杂,无论是莱氏法还是两步发酵法,在发酵、提取、洗涤、萃取等工序都在产生大量的废水,且成分复杂,处理难度高,含有难生物降解和抑菌性有毒有害物质。这也必然造成废水处理工艺的复杂和运行管理的困难。为探索维生素C生产废水的治理,为此在河北某维生素生产企业进行了为期60d的MBR工艺改造中试实验。1废水处理系统1.1废水工艺流程和说明目前废水总量为20000m3d,废水根据生产工艺及辅助工序大体分为3部分:冲洗混合废水,高浓度生产废水和低浓度废水。废水水质见表1。表1废水水质表mgL(pH除外)项目水量(m3·d-1)CODCr氨氮SSpH冲洗混合废水1000250020～305006～7高浓度废水10001000020～402004～6低浓度废水18000300080～12030006～9根据废水水质情况,具体工艺流程如图1。图1废水处理流程图1.2废水处理系统运行情况以及存在问题系统整体运行中,UASB运行情况良好,CODCr去除率能达到90%,冲洗混合废水运行情况也良好,经过厌氧和好氧组合后进入调节池2的出水CODCr浓度在500mgL左右。调节池2废水CODCr浓度基本在2000～3000mgL。运行中问题主要在调节池2后的组合生化系统:(1)兼氧池曝气管双向进水,容易造成曝气管堵塞。(2)接触氧化池曝气管均连通,损坏严重,好氧系统不能正常曝气。(3)接触氧化池中波纹填料老化,且污泥附着结块,造成部分填料坍塌。(4)接触氧化池污泥分布不均匀,微生物生长环境恶化。(5)污泥沉淀性能差,出水含泥量高。(6)砂滤堵塞严重,反洗困难。废水砂滤过后系统总出水SS在200～400mgL,CODCr浓度在300～600mgL,超过《废水综合排放标准》(GB8978-1996)中的二级排放标准:CODCr≤300mgL;SS≤150mgL因此,迫切需要对废水处理系统进行改造,以消除对环境的污染。1.3处理工艺的改造以及MBR工艺的提出MBR工艺是将现代膜分离技术与传统生物处理技术有机结合起来的一种新型高效污水处理及回用工艺。MBR工艺具有占地面积小,容积负荷高,泥量少,易工艺改造等特点。一方面生物反应器本身对有机物的降解作用,另一方面是膜对有机大分子的截留作用。大分子物质被膜截留后停留在反应器内,获得了比传统的活性污泥法更多地与微生物接触的时间,并有助于某些专性微生物的培养,提高了反应器的去除效率[1]。为此,在废水处理系统中的调节池2取水,展开16环境工程2006年12月第24卷第6期DOI:10.13205/j.hjgc.2006.06.004了MBR工艺改造的中试实验研究。2MBR工艺实验2.1实验水质和装置调节池2水质为实验用水,水质指标见表2。表2调节池2水质mgL(pH除外)CODCrBOD5pHSS氨氮1500～3000400～6007～850080～120本次实验装置为一体好氧浸没式MBR。池体容积100L(有效容积80L);膜组件外压式PVDF中空纤维微滤膜,面积为1m2,膜孔径0.2μm,最大出水能力12Lh;其他组件气泵、进水泵、出水泵、真空表等。2.2实验与分析2.2.1MBR系统的启动2.2.1.1污泥原始处理效率考察此次污泥接种取原处理系统的二次沉淀池好氧污泥,接种污泥浓度控制在8000mgL左右。系统按照6Lh的进出水流量连续运行。水力停留时间14h左右。溶解氧控制在2mgL左右。按此工艺条件反应器运行了7d,运行情况见图2。图2考察阶段运行图从图2中可看出CODCr的去除率从73.3%一直下降到43%。说明,微生物的活性低下,大量的微生物被氧化,死亡;不能降解的大分子有机物因为膜的阻截,一直停留在反应器中。导致反应器和出水的CODCr上升。为此,对微生物进行驯化处理。2.2.1.2微生物驯化阶段反应器从第8d开始,反应器停止进出水,适当曝气。随着时间的增加,反应器的养份不断被消耗,污泥浓度不断下降,适应能力强的微生物生存下来,并且得到了富集。适应能力差的微生物进行内源呼吸,被氧化,死亡,且污泥浓度不断降低。反应器的CODCr也随着降低。2.2.2运行阶段经过了污泥驯化阶段后,第1