膜生物反应器处理化工废水

崔学刚¹，程焕龙²，张连新¹，王勇¹
(1.鹭滨环保设备＜上海＞有限公司，上海200122；2.常州常茂生物化学有限公司，江苏常州213016)

　　摘　要：膜生物反应器(MBR)内能维持高效活性污泥，这使得废水中难降解物质的去除率大大提高。由于膜的截留作用使出水中的SS几乎为零，COD的去除率＞95%。该工艺运行稳定、操作简单、管理方便。
　　关键词：MBR；化工废水；SS；COD
　　中图分类号：X703.1
　　文献标识码：C
　　文章编号：1000-4602(2002)10-0073-02

1　废水水质及排放标准

　　某化工厂在生产过程中产生大量的酸、碱废水，其COD为10000～15000mg/L，BOD₅约为3600mg/L，SS约为300mg/L，设计最大处理水量为220m³/d。
　　当地的环保部门要求该废水经处理后COD≤500mg/L、pH=6.5～8.5即可排入城市排水管网。

2　工艺流程

　　工艺流程见图1。

　　废水经调节池均和水质后进入厌氧池，厌氧处理后进入MBR，在MBR内通过活性污泥的降解和膜的分离作用使大部分污染物得以去除，出水水质满足当地环保部门的排放要求。
　　MBR由6组SM-L型浸入式膜组件组成，处理水量为220m³/d，实际运行中膜通量为0.20m³/(m²·d)。与一般膜过滤装置相比，MBR不需要承压容器来容纳过滤元件，而是直接将中空纤维膜组件浸入装有待处理废水的容器中，外部大气压和连接在中空纤维膜总集水管上的吸水泵的负压抽吸在膜的内外两侧产生压差(膜压)，此压差将待处理水中小于膜孔径的物质分离出来，而将污泥等杂质截留在容器中，运行过程中根据MBR内的污泥浓度进行定期排泥。为防止膜污染和堵塞，MBR内的中空纤维膜采用独特的屏幕状结构，并在分离过程中不断地用低压空气对膜表面进行吹扫，同时还起到了曝气的作用。MBR采用间断运行方式，即吸水泵每运行12min就停止2min，这种运行方式有利于空气对膜表面进行静态吹扫以除掉堆积在表面的颗粒。膜分离后的出水水质良好，能够满足排放要求。

3　运行情况分析

　　该工程自2001年8月投入运行以来情况良好。系统出水水质稳定，抗冲击负荷能力强，COD的去除率＞95%，SS的去除率＞99.5%，电耗为1.50(kW·h)/m³。图2、3为运行过程中原水和出水中SS及COD的变化曲线。

4　膜污染防治与清洗

　　该工程在运行过程中采用表面冲洗、逆向冲洗和定期药洗相结合的冲洗方式，其中逆向冲洗和药洗时MBR停止工作。
　　①在膜的下部设置空气扩散管，外设鼓风机,利用曝气产生的紊流对膜表面进行冲洗，防止悬浮物在膜表面附着和沉淀。
　　②为防止和减缓浓差极化的发生，每隔24h对膜进行反冲洗一次。
　　③为防止膜的表面和内部受到细菌及有机物的污染，每隔1～2周左右进行一次在线化学药洗(采用在线低压浸润方式)，在线清洗流程见图4。
　　④当在线化学药洗达不到预期效果时可采用离线药洗方式，即首先停止系统运行，然后用起重设备将膜组件从分离池中吊出，用清水冲洗干净后放入药洗池中浸泡(≥15h)，这样膜通量可得到恢复。

　　综上所述，应用膜生物反应器(MBR)处理化工废水易于管理、操作方便、系统出水水质稳定、抗冲击负荷能力强，实践表明其对COD的去除率＞95%、对SS的去除率＞99.5%，电耗为1.50(kW·h)/m³。

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　　收稿日期：2002-01-16