膜生物反应器与SBR法处理染料废水的比较

第28卷第6期2002年12月水处理技术TECHN0L()GY0FWATERTREATMENTVo1．28NO．6Dec．，2002膜生物反应器与SBR法处理染料废水的比较蔡惠如，高从坩(国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心，浙江杭州310012)摘要：本文通过对浸没式膜生物活性炭反应器(SMBACR)与SBR法处理染料废水的实验结果的比较和讨论。结果表明，在同样的水质条件下，膜生物反应器对染料废水的处理效果明显优于SBR法，对于CODc1000mg／L左右的活性黑和活性黄废水，在好氧HRT48h的条件下，SMBACR的CODc去除率和脱色率可达95以上。关键词：膜生物反应器；SBR；染料废水中图分类号：X788文献标识码：A文章编号：1000—3770(2002)060347—03从2O世纪6O年代末美国的Smity报道了活性污泥法与超滤法相结合，应用于城市污水的处理开始，由膜组件和生物反应器构成的分体式或一体式废水处理装置，即膜生物反应器(MBR)愈来愈受到人们的重视，成为研究的热点[I]。本文采用浸没式膜生物反应器处理染料废水，并与SBR法进行比较。l实验条件1．1废水表1实验废水水质染料浓度C0Dc进水批次染料品种色度(倍)(mg／L)(mg／L)1活性黑10473．04O2活性黑10689．9403活性黑197960．420484活性黄18O1027．01000自配废水：自来水、染料、葡萄糖、尿素和KHzPO按一定比例配制，其中，cHO、H2NCONH2和K2HPO按C：N：P一100：5：1的比例配制。本实验采用活性黑KN—B和活性黄K一6G两种染料。配制的废水水质见表1。1．2微生物考虑到普通活性污泥对染料废水的降解比较困收稿日期：2001—04—28难，MBR和SBR的接种污泥均从上海某印染厂的SBR池中得到，该污泥为高分解细菌(HSB)经驯化培养而得。1．3MBR膜元件日本产聚乙烯中空纤维微滤单元元件，膜孔径0．1btm，有效膜面积400cm。1．4SBR装置SBR柱为圆柱体结构，有机玻璃，内填软性填料，规格~85mm×950mm，有效容积5L。1．5浸没式膜一生物活性炭反应器(SMBACR)装置本装置由生物活性炭曝气池(简称BAC池)内浸中空纤维微滤单元元件组成，有效容积1L。废水进入BAC池中好氧降解，混合液在吸引泵的抽吸作用下经膜过滤得到处理出水，称SMBACR出水，也可吸取生物活性炭曝气池的上清液作为出水，称BAC出水。1．6分析方法CODe：国标GB11914—89，用重铬酸盐法测量；色度：国标GB11903—89，用稀释倍数法测量。2实验及结果讨论2．1SBR法SBR柱经一个月的驯化，生物膜结构紧密，生维普资讯http://www.cqvip.com348水处理技术第28卷第6期命力旺盛，污泥浓度达4．0kg／m。填料左右，认为启动期结束，开始向SBR柱投加自配的染料废水，每投一批次，均有一段时间的适应期，当系统运行稳定后，则抽取上清液，测试COD值，计算C()D去除率。SBR法处理活性黑和活性黄废水的典型结果见表2，系统水力停留时间为兼氧48h，好氧24h。该法的COD去除率在90左右，效果稳定。但在除色度方面，活性黄废水脱色率比活性黑废水低得多，不过，黄色染料的脱色一直以来就是棘手的问题。从表2中可以看出，兼氧段的脱色率要比好氧段好得多，脱色过程主要发生在兼氧段。这个结论同样可以在处理过程中废水颜色的变化得出，在处理过程中，活性黑废水的蓝色会在24h内变为紫色，而最大吸光波长由605nm移至550nm，48h内，又移至510nm，说明兼氧微生物去除染料的方法是破坏染料的碳环或长链结构，使其降解成小分子。废水经48h的兼氧降解，转入好氧阶段时颜色已变得很浅，在好氧阶段废水颜色变化不大。2．2MBR法生物活性炭(BAC)把活性炭高效的吸附脱色作用和活性污泥的生物降解作用相结合，活性炭作为微生物的载体，因而又是生物膜法和活性污泥法相结合，同时在曝气池中具有流化床的特点，所以微生物比活性污泥法稳定，混合比生物膜法均匀，性能更加优越。有人认为炭粒的官能团(一COOH，一OH，C一0)能与微生物酶结合，所以炭粒成为酶的载体，难以降解或降解缓慢的有机物能够在介质表面停留，增加接触时间，在驯化和诱导下使之生物降解，从而提高污水处理总效率，改善污泥沉降性能。而采用生物活性炭作为生物膜反应器的生物介质，除了具有生物膜反应器的一般优点之外，还有一个重要的优点：因为生物固定在活性炭上，而且炭粒的流动有冲刷作用，故可降低膜表面的污染。粉末活性炭的效果应比颗粒活性炭更好，因为粉末活性炭比表面积更大，混合更均匀，更轻，容易被气流冲起来而成为流化床的流态，流动接触表面起机械清洗作用，降低膜污染。粉末生物活性炭MBR有待进一步