4000058027 / 027-87898160
当前位置:首页 » 在多项膜生物反应器含盐废水处理

在多项膜生物反应器含盐废水处理

文章出处:武汉奥威斯环保科技有限公司网责任编辑:alwayss作者:人气:-发表时间:2013-03-19 15:43:00

  国家大力推行节水减排新技术,各炼油厂通过应用污水治理与回用技术、开展水平衡测试等手段,实现了炼油吨油水耗1.0t以下、污水回用率65% 以上的清洁生产目标。随着清净下水的逐步回收、污水回用量的增加,使污水盐度倍增,难降解的有机物不断富集,严重影响了生化处理的效率与效果,传统活性污泥法处理工艺已不适用;同时,高盐度对膜法污水回用装置也产生不良影响,造成膜污堵、反冲洗周期缩短、产水率下降。含盐废水因此成为制约污水处理与回用的瓶颈,除盐问题成为污水处理亟待解决的问题。

1 含盐废水对生化处理系统的影响

1. 1 含盐废水的来源

  含盐废水来自三个方面,即常压装置电脱盐单元排水、污水回用装置RO,反渗透膜排放的浓水、化学水处理排放的阴阳床再生水,总水量约50t/h。

  含盐废水水质与水量见表1,三部分废水经加权平均后为表中混合水水质,CODCr浓度超过GB8978-1996污水综合排放标准二级标准,必须经过处理达标后方可排放,因电导率偏高,故属于含盐废水。

1. 2 含盐废水对传统生物法处理技术的影响

1. 2. 1 对微生物产生抑制作用

  含盐废水主要毒物是无机毒物,即高浓度的无机盐。无机盐对生物有抑制作用,当盐(NaCl)质量分数>1%时,会造成质壁分离或细胞失活。普通活性污泥对离子浓度的变化敏感, 盐浓度的增加干扰了细胞正常代谢功能,降低降解动力。当系统受盐冲击后,有机物去除率下降,出水悬浮固体增加[1]。

1. 2. 2 影响污水深度处理与回用

  污水经过应用深度处理与回用技术后主要有二个去向: 一是通过精滤后进入工业循环水系统; 二是通过反渗透膜法除盐后进入锅炉用水系统。废水的无机盐用传统生物处理系统无法去除, 回用水中的无机盐对工业循环水系统产生腐蚀结盐, 尤其是较高浓度的氯离子将会引起严重的点蚀; 盐度增加对反渗透膜法除盐系统产生严重影响。

2 多项膜生物反应器的应用

2. 1 工艺特点

  膜生物反应器是高效膜分离技术和传统活性污泥法的结合,与传统的生化处理技术相比主要有如下优点:

  污泥浓度高:MLSS可达6000~15000mg/L,确保高浓度、高活性、高处理率,可有效抑制丝状菌生长,控制污泥膨胀和生物泡沫;

  生物种群丰富:采用膜分离可以将绝大部分微生物截留在曝气池内进行富集,实现生物的共代谢作用,有利于增殖缓慢的微生物(如硝化细菌)的截留和生长,可提高难降解有机物的去除率;

  抗冲击能力强:由于具有较高的污泥浓度和丰富的生物种群,且活性高,抗冲击能力强;

  剩余污泥量少:污泥龄长达40d以上,剩余污泥量仅为传统生物处理的1/3~1/2,减少污泥后续处置费用和二次污染;

  占地面积小,运行费用低:反应器中活性污泥浓度较高、氧传质效率高,占地面积小、运行费用相对较低。

2. 2 工艺流程.

 

  多项膜生物反应器是由水解酸化、一级好氧、中间沉淀、二级好氧、膜分离五个单元组成的组合生化处理工艺,其中一级好氧采用完全混合式活性污泥法,污泥回流比为40%~80%,由中间沉淀池回流至水解酸化前端;二级好氧采用延时曝气法,污泥回流比为100%~200%,由膜池回流至二级好氧前端。

2. 3 应用效果

  盐污水处理场于2008年9月建成投用,12月底完成生物启动,2009年4月逐步形成稳定的生化系统,完成了嗜盐微生物的驯化,取得了稳定的污染物去除率,系统抗冲击负荷的优势逐步显现出来,2009年5月~6月含盐废水CODCr等指标平均去除效果见表2。

 

  从表2可见:CODCr去除率不很高,主要是由于含盐废水的可生化性较差,BOD:CODCr为0.08,生化系统以兼性嗜盐菌为主,缺少大量优质高效的嗜盐微生物;氨氮的去除率很高,说明系统硝化细菌生物量充足,硝化功能发挥充分;石油类、硫化物、挥发酚等高分子有机物的去除率较高,说明系统已经成熟驯化,具有较强的生物降解功能。

3 影响处理效果的因素

3. 1盐度的影响

  CODCr去除率随电导率变化趋势见图2。

 

  从图2可见,膜生物反应器的CODCr去除率与盐度变化具有相关性,经驯化的嗜盐微生物对盐度环境具有一定的选择性,当污水电导率在3000~5000 S/cm时,CODCr去除率稳定在60%以上;大于6000 S/cm时,微生物受到抑制,去除率下降;低于2000 S/cm时,微生物优势菌群转为非嗜盐菌,在2600S/cm时去除率出现拐点,降至50%。

3. 2 溶解氧的影响

  溶解氧对CODCr去除率的影响见图3。

 

  由图3可见,当污水电导率在3000~5000S/cm时,膜生物反应器的去除率与好氧池平均溶解氧的变化具有相关性,当溶解氧在4.2~7.0mg/L或2.0~3.0mg/L时,CODCr去除率稳定在60%以上,分别是好氧微生物和兼性微生物占据优势;溶解氧在3.0~4.0mg/L时,两种微生物均不活跃,CODCr去除率降至50%以下。

3. 3 污染物负荷的影响

  进水CODCr对出水CODCr及去除率影响趋势见图4。

 

  从图4可见,在污水电导率稳定前提下,多项膜生物反应器系统表现出较强的抗有机污染物负荷的能力。当进水CODCr在500mg/L以下时,出水CODCr稳定达到GB8978-1996 污水综合排放标准二级标准,保持在100mg/L以下;进水CODCr在260mg/L以上时,去除率稳定在70%;进水CODCr为400mg/L时去除率最高,可达80%以上。

3. 4 影响膜通量的主要因素

  当废水中大分子有机污染物(如石油类)浓度较高时,会堵塞膜孔,使膜丝失效;膜丝表面发生浓差极化而形成凝胶层,使膜通量逐步下降;污泥浓度过高(MLSS达1104mg/L)使膜丝表面集泥,使膜丝抖动困难,影响膜通量;杂物堵塞、生物污染、结盐结垢等膜污染也会导致膜通量下降,尤其是盐垢会使膜丝变硬变脆,严重者出现断丝而影响出水水质。

  解决膜污染问题,一方面加强水质预处理,控制石油类、挥发酚、电导、污泥浓度等易引起膜污染的浓度指标;另一方面,适时经常采用水清洗、化学清洗的方法,使膜通量保持在理想水平上,保证优良的出水水质。

4 应用生物流化床技术的效果

  为进一步提高多项膜生物反应器的处理效果,应用生物流化床技术对水解酸化和一级好氧单元进行了改造,即在上述两单元添加软性填料,增加试验微生物的生物量。经过4个月,水解酸化单元完成了挂膜,7个月后一级好氧的前四分之一区开始挂膜。经过微生物镜检,发现钟虫、草履虫、轮虫等原生动物开始产生并逐渐增多,说明生物系统的菌种丰富、世代周期延长、功能趋于稳定,污染物的去除效果也有所增强。生物流化床技术应用前后处理对比结果见表3。

 

  从表3可见,应用生物硫化床技术改造后,虽然一级好氧单元生物膜尚未完全形成,但去除效果明显改善,CODCr的去除率平均提高了4.73%;同时系统对较高负荷的抗冲击能力也明显提高,当CODCr在300~400mg/L时,出水CODCr保持在80mg/L以下,去除率稳定在80%以上,对稳定达到GB8978-1996 污水综合排放标准 二级标准有重要意义。

5 结论

  应用多项膜生物反应器处理炼化企业产生的含盐废水是可行的,经过驯化的嗜盐微生物形成的稳定生物系统。影响膜生物反应器的主要运行参数有电导率、溶解氧、CODCr。电导率适宜范围是3000~5000S/cm,大于6000S/cm时微生物受到抑制,低于2000S/cm时优势菌群转为非嗜盐菌,去除率显著下降;一级好氧单元溶解氧适宜范围4.2~7.0mg/L或2.0~3.0mg/L,分别是好氧微生物和兼性微生物占据优势;系统对CODCr可承受的浓度上限为500mg/L,进水低于500mg/L,出水可稳定达到GB8978-1996 污水综合排放标准二级标准(CODCr120mg/L)。

  在膜生物反应器的长期运行中,膜污染是影响膜通量及反应器高效运转的关键问题,需要进行运行控制并及时处理,包括控制石油类、挥发酚、盐度、污泥浓度等进水指标,对膜丝定期检查维护,以及加强事故状态的处理,使膜通量保持在理想水平,保证出水水质优良。

  通过生物流化床技术应用,对水解酸化和一级好氧单元添加软性填料,CODCr的去除率平均提高了4.73%,系统抗冲击能力提高,当CODCr在300~400mg/L时,出水CODCr保持在80mg/L以下,去除率稳定在80%以上。

此文关键字:曝气管   硅橡胶曝气管   进口曝气管   微孔曝气管

相关资讯