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印染废水呈碱性强、水量大、色度高、成分复杂等特点。特别是近年来印染行业的产业结构和产品结构的调整,使印染废水的水质发生了新的变化,生物降解性更差,导致原有的水解一好氧工艺处理效果降低,出水难以达标排放。膜生物流化床(MembraneBiological Fiuidized Bed,简称MBFB)是将膜分离与传统生化流化床工艺有机集成的产物,对难降解有机废水的处理有着较好的应用前景。本文以江苏省常熟市梅李污水处理有限公司的综合印染废水为对象,采用水解酸化+MBFB组合工艺,就有机物去除特性、混合液特性、影响因素、强化措施和膜污染进行了研究。得到了如下主要结论:
整个运行历程中,进水COD、NH4+-N、TP、色度平均值分别为528mg/L、88 mg/L、9.1mg/L、77倍,MBFB对COD、NH4+-N、TP、色度平均去除率分别为79.8%、93.55%、36%、51%。
随着MBFB进水有机物负荷的不断提高,污泥浓度(MLSS)从接种初期的1.8g/L增加到6.0g/L:稳定运行阶段,膜区污泥浓度出现小幅下降并趋于稳定,最终MLSS稳定在4.5g/L左右。在启动初期,污泥的沉降性能良好,随着污泥浓度的增高,污泥容积指数(SVI)表现出缓慢上升的趋势。MBFB生物相丰富,以钟虫、累枝虫、楯纤虫、轮虫等为优势微生物,呈现出数量交替占优的现象。
气质联用(GC-MS)分析表明,MBFB进水中检测出32种有机污染物,以烷烃、苯类、酯类、醇类等为主;膜出水检测出24种主要有机污染物,其中以烷烃为主。
污泥浓度对污染物去除的影响较为复杂,本试验膜区的污泥浓度宜控制在4g/L~5g/L.当水力停留时间(HRT)大于16h,系统对污染物均有较高的去除效果,本试验的最佳HRT为16h。各曝气强度下,MBFB中COD、NH4+-N、TP去除效果变化不大,最佳曝气强度控制在200~250 L/(m2·h)。MBFB具有很强的抗温度冲击的能力,在试验的温度变化范围内,MBFB系统出水有机物去除率较稳定。
在强化处理试验中,MBFB内投加聚合氯化铝(PAC)的适宜投加量为300mg/L,向膜反应器内每隔6天投加300mg/L PAC,可提高出水水质,X射线能谱分析说明混凝剂没有大量在膜面积累,膜表面的污垢层主要为凝胶层。采用先混凝沉淀后生化处理的工艺,MBFB出水的COD、NH4+-N、TP、色度均可达到太湖流域城镇污水处理厂及重点工业行业水污染物排放限值(DB32 1072-2007)。
采用物理清洗和化学清洗结合的方法对污染膜进行清洗。膜组件依次经过水力清洗、H2SO4溶液浸泡、NaClO溶液浸泡后,膜通量均有不同程度的恢复,最终可恢复至新膜通量的92%。