膜生物反應器處理印染廢水工藝條件的研究現(xiàn)狀

膜生物反應器(MBR)是近年來發(fā)展的廢水處理新技術，其對印染廢水有著較好的處理效果，在印染廢水處理方面具有廣闊的應用前景。本文概述了MBR在印染廢水處理方面的研究和應用，重點闡述了MBR處理印染廢水的各個工藝條件及其對出水水質(zhì)和膜污染的影響，并對MBR應用于印染廢水處理的前景進行了展望。按照膜單元的放置，MBR分為外置式[循環(huán)式，圖1(a)和浸沒式(一體式，圖1(b)]。

膜生物反應器(MBR)是膜分離技術與生物反應器相結(jié)合的新型廢水處理技術，它實現(xiàn)了水力停 留時間與污泥停留時間的徹底分離，增加了生物反 應器中的活性污泥的濃度，從而強化了對廢水中的 有機物的生物降解。此外，MBR還具有占地面積小，處理速度快，p泥周期長，出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點。因此它一出現(xiàn)就引起了世界各國廣泛的關注，并馬上開始了它在處理生活污水和市政污水方面的研究 和應用。好氧生物處理法好氧生物處理是在有氧條件下，利用好氧微生物（包括兼性微生物）的作用來去除印染廢水中的有機物。隨著膜生物反應器的進一步發(fā)展，它被逐漸應用于工業(yè)廢水的處理，在啤酒污水、石油化工廢 水、毛紡印染廢水、制藥發(fā)酵廢水、食品廢水、造紙廢 水、焦化廢水、電廠中水回用等的處理中，都有它的 研究和應用。

1 MBR在印染廢水處理中的應用

1.1印染廢水的特點

印染廢水污染是我國工業(yè)廢水污染中的大戶，而且由于中國印染企業(yè)過于集中，從而造成一些地 區(qū)污染超重。印染工藝廢水量大，水質(zhì)復雜，且變化大，具有高 濃度、高色度、高pH、難降解和多變化等五大特征㈣， 印染廢水處理的難度主要集中在以下兩個方面。第y，由于印染廢水中缺乏微生物生成代謝所必須的營養(yǎng)，同時加工生產(chǎn)中填加的滲透劑、助染劑等助劑 95%以上滯留在印染廢水中，造成BOD與COD比值 較低，不利于廢水的生化降解。同時，曝氣池中活性污 泥對多變化的染料中間體廢水的馴化、適應也不甚容 易。1濃堿減量廢水處理濃堿減量廢水源自生產(chǎn)工藝前段堿液池，NaOH含量可達到1％～2％，COD濃度達到5×104～8×104mg/L。第二，由于國產(chǎn)染料上染率較低，印染企業(yè)一般 都會超量投加，導致染色后剩余染料較多，不但造成 資源浪費，而且加劇了廢水污染的程度。這就使得印 染廢水的色度很高，處理過程中脫色困難 。

1.2 MBR在印染廢水處理中的應用

傳統(tǒng)的廢水處理方法在處理印染廢水時，總存在COD與色度去除率低，處理成本高等問題。膜生 物反應器與其它廢水處理技術相比有其獨特的優(yōu)點：(1)膜分離組件可以提高某些專性菌的濃度和 活性，還可以截留許多分解速度較慢的大分子難降 解物質(zhì)，通過延長其停留時間而提高對它的降解效 率;(2)膜組件可以通過分離出廢水中的聚乙烯醇、染料、羊毛脂、油劑等污染物來降低廢水的COD，在 處理廢水的同時回收化工原料;(3)處理后排除的 水部分指標能達到回用水標準。低的碳磷比也造成系統(tǒng)的除磷效果差，達不到設計要求的污水廠排水排放一級A標準，需要通過投加絮凝劑來保證出水中磷含量的達標。因此，伴隨著膜生物 反應器廢水處理技術的發(fā)展和成熟，越來越多的被 應用于印染廢水的處理，主要是將膜分離技術與多 種生物反應器相結(jié)合，利用不同生物反應器的不同 作用達到所需的處理效果，使出水符合排放甚至回

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印染廢水處理與回用方案

（1）印染廢水的水質(zhì)綜述

       印染廢水具有水量大、有機污染物含量高、堿性大、水質(zhì)變化大等特點，屬難處理的工業(yè)廢水之一，廢水中含有染料、漿料、助劑、油劑、酸堿、纖維雜質(zhì)、砂類物質(zhì)、無機鹽等。

（2）印染廢水的進水水質(zhì)指標

       經(jīng)過我公司以往的經(jīng)驗，一般印染廢水的水質(zhì)各項指標見下表所示：

       表1  印染污水水質(zhì)指標一覽表污染指標CODcr（mg/L）BOD5（mg/L）pH值色度

（倍）SS

（mg/L）氨氮（mg/L）硫化物

（mg/L）數(shù)值10002508~12300500101（3）回用出水指標

       回用出水指標如下所示：污染指標CODcr（mg/L）pH值色度（倍）濁度（NTU）數(shù)值506~8<16<10二、典型工藝

       印染廢水處理工藝流程如下圖所示（本工藝僅作為參考，具體工藝結(jié)合具體情況而定）：        印染廢水回用工藝：

       印染廢水水量大，其回用價值不可忽視，這樣不僅大大減少了排污費用，而且還可以為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。其回用工藝流程圖如下圖所示（本工藝僅作為參考，具體工藝結(jié)合具體情況而定）：三、經(jīng)濟效益

（1）設備運行費用

       運行費用由電費，藥劑費用和人工費組成，根據(jù)我公司人員大量的實際經(jīng)驗，其每處理一噸印染廢水的費用為1元/噸，每回用一噸水的費用為1.5~2元/噸。

（2）回用經(jīng)濟效益核算

       工廠使用自來水的成本核算：

       取水費：2元/噸（市政自來水）

       污水處理成本：1元/噸

       排污水費：2元/噸

       總費用為：5元/噸

       工廠使用回用水的成本核算：

       回用設備運行成本：2元/噸

       使用回用水每噸可節(jié)約3元

四、回用說明

       一般回用比例為70%左右，保持一定新鮮水的加入。

五、企業(yè)需提供的數(shù)據(jù)

       （1）企業(yè)取水費用；

       （2）企業(yè)排污費用；

       （3）企業(yè)電費；

       （4）企業(yè)是否能提供高壓氣體；

       （5）企業(yè)各工藝段排水水量以及總排水水量、各項主要污染指標（包括：CODcr、溫度和pH值）；

       （6）企業(yè)所用染料種類；

       （7）車間正常生產(chǎn)工人班次情況（例如三班倒等）；

印染工業(yè)園污水處理CEAO工藝

CEAO工藝(China EverAnaerobic Oxidation process)為廣州中環(huán)萬代環(huán)境工程有限公司近年來自主開發(fā)的污水處理新技術，其為可投加絮凝劑的物化處理單元與“水解酸化 好氧”生物處理單元的有機結(jié)合，實質(zhì)是AO 法為主、改良的物化技術為輔的水處理技術。按功能分為微濾膜(MF)、超濾膜(UF)、納濾膜(NF)、反滲透膜(RO)等。該技術在增城市新塘鎮(zhèn)新洲環(huán)保工業(yè)園水質(zhì)凈化廠的應用取得了良好的效果，該工程于2003 年4 月動工建設，2004年5月投入運行，到目前為止運行良好，日處理綜合印染廢水5萬噸(綜合印染廢水主要包括牛仔服裝洗漂廢水、牛仔紗線漿染廢水、梭織布印染廢水、針織布印染廢水等)，出水遠優(yōu)于廣東省地方標準《水污染物排放限值》DB44／26—2001。

選擇性物化技術

廢水需要進行混凝預處理，提高后續(xù)生化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。膜生物反應器(MBR)是膜分離技術與生物反應器相結(jié)合的新型廢水處理技術，它實現(xiàn)了水力停留時間與污泥停留時間的徹底分離，增加了生物反應器中的活性污泥的濃度，從而強化了對廢水中的有機物的生物降解?；炷怀恋砭哂型顿Y小、占地面積大、處理時間長、污泥含水率高、運行管理簡單、故障率低等優(yōu)點。根據(jù)廣州中環(huán)萬代環(huán)境工程有限公司多年的運行管理經(jīng)驗總結(jié)，發(fā)現(xiàn)投加混凝劑去除污染物時，有一個j點，可用j濟的藥品量取得z好的去除效果。在廢水處理中有針對性的加入混凝藥劑，投加量保持在j點附近，污染物去除效果j，這就是選擇性物化技術。

選擇性物化技術相對普通絮凝技術具有如下優(yōu)點：

沉淀池在調(diào)試初期，承擔主要的污染物去除負荷，減輕調(diào)試初期對脆弱的生化系統(tǒng)的沖擊；

廢水處理系統(tǒng)調(diào)試正常后，生化系統(tǒng)能夠承擔較高污染負荷，并且有較強的耐沖擊能力，可降低物化加藥量；

投y方法上，可根據(jù)需要減少投藥量，或多加助凝劑少加絮凝劑，從而減少污泥量并降低處理費用。

CEAO 工藝中的生化處理部分包括厭氧和好氧處理工藝。實踐證明，根據(jù)印染廢水的水量、水質(zhì)不同，調(diào)節(jié)池的停留時間也各不相同，當處理水量比較小時，停留時間可選大些，當處理水量比較大時，停留時間可根據(jù)具體情況選小些，一般為4-10個小時。厭氧過程可分為水解階段、酸化階段和j烷化階段。水解酸化能將難降解有機物分解成易降解有機物，將大分子有機物降解成小分子有機物，其產(chǎn)物為微生物攝取有機物提供了有利條件，大大提高污水的可生化性，改善后續(xù)生化處理的條件。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，將厭氧過程控制在水解和酸化階段，可以在短時間內(nèi)和相對高的負荷下獲得較高的懸浮物去除率，并大大改善和提高污水的可生化性和溶解性。且水解酸化不需要密閉的池體，也不需要復雜的三相分離器，出水一般沒有厭氧發(fā)酵的不良氣味，也不會影響污水處理廠的環(huán)境。

在廢水處理工程的運行過程中，污泥濃度和水力停留時間一定的情況下，泥水混合效果和污泥留存量決定了厭氧處理效果的好壞。隨著將二y化硫等作為大氣污染控制物，將對污泥的焚燒提出更加嚴格的要求。由于水流速度很快，布水能在短時間內(nèi)完成，達到脈沖的效果，攪起池底的污泥，使池內(nèi)污水、污泥不斷充分混合，厭y菌與污水中的有機物得到充分的接觸反應。