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本文的目的在探讨复合膜生物反应器处理印染废水的相关特性。从保证污染物去除效果的基本条件出发,考虑经济性的因素,寻找经济有效的运行参数和操作条件,为该工艺在实际印染废水处理及回用方面的应用提供理论依据,从而实现废水资源化。
试验分别考察了HRT为6h,8h,10h,12h时水解酸化段、水解预处理出水至膜室上清液及膜对污染物去除效果及稳定性。为了考察该工艺的耐冲击负荷能力,考察了HRT突降为4h时各段对污染物去除效果及稳定性。结果表明该工艺具有很强的耐冲击负荷能力,不仅能保证出水水质,而且可降低反应器的体积。尽管水解预处理出水至膜室上清液处理单元的污染物去除率随HRT的缩短而降低,但由于膜的截留作用,系统出水水质仍良好且稳定,系统对COD的平均去除率在80%以上。在不同HRT下,该工艺对氨氮的平均去除率在81%以上,证明了该工艺良好的硝化作用。本试验还考察了在不同水力停留时间下,硝态氮和总氮的去除条件。试验表明,好氧段能去除废水中约5.86%~23.36%的硝态氮,全系统对硝态氮的去除率为67.57%~94.17%。在不同的HRT条件下,MBR出水总氮的平均值在3.52~8.25 mg/L之间,系统去除率在76.94%~89.48%之间。由试验得出,最佳的水力停留时间为8~12h。试验还考察了曝气强度对COD和氨氮的去除率影响。结果表明,COD和氨氮去除率随曝气强度的增大而上升。由试验得出,最佳曝气强度为0.8~1.2m<3>/h,换算为气水比为24:1~36:1。试验还考察了不同进水浓度对COD的去除影响,以及有机容积负荷与膜生物反应器上清液COD的关系。试验对除磷特性的研究表明,在稳定运行的全历程MBR出水总磷的浓度始终保持在0.4mg几以下,膜对进水中磷的平均去除率为92.66%,而膜对好氧反应器上清液内磷的截留作用平均为94.81%。结果表明,膜对色度无明显截留作用,而MBR对浊度去除效果明显并且较短的水力停留时间对色度的去除是不利的。
本文对该工艺处理印染废水进行的经济分析表明工程总投资和运行成本较相同规模的常规生物-物化法略高一些,由于工艺能减少大量的污泥处理和处置费用,并且出水水质好、可回用,由此可节省大量水费。膜的费用和更换是限制其推广的主要原因,随膜价格的下降和膜材料的改进,MBR工艺应用于中小规模工程具有很好的竞争力。