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印染廢水mbr處理工藝的現(xiàn)狀與展望
膜生物反應器(membranebioreactor,簡稱mbr),無錫印染廢水處理技術方案,是集g效膜分離技術和生物反應器的生物降解作用于一體的生物化學反應系統(tǒng)。它用膜組件替代傳統(tǒng)活性污泥法中的沉淀池,實現(xiàn)泥水分離,從而對廢水進行處理,具有固液分離率高、出水水-、處理、占地空間小和運行管理簡單等特點。我國對mbr的研究時間雖不長,但發(fā)展十分迅速。
1.1 膜生物反應器(mbr)
目前,我國研究的膜生物反應器(mbr)主要用于固液分離與截留,即分離膜反應器,它是懸浮生長反應器和膜過濾裝置的結(jié)合。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)];按照是否需要氧,又可分為好氧和厭氧膜生物反應器。外置式膜生物反應器(rmbr)的特點是,膜組件自成體系,運行穩(wěn)定-,膜通量較大,清洗、更換和增設方便等。其缺點是泵高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的剪切力,會使某些微生物細j體失活,而且一般條件下,為減少污染物在膜表面的沉積,由循環(huán)泵提供的水流流速都較高,因此動力消耗也較大。一體式膜生物反應器(smbr)d的特點是,運行費用低,無錫紡織印染廢水處理,但其膜通量相對也較低,易發(fā)生膜污染,膜組件的拆裝、清洗通常也較困難。不過,中空纖維式膜組件由于體積較小、組裝靈活,可分組設置成若干框架結(jié)構(gòu),便于從曝氣池中拿出,克服了不易拆裝的缺點。
膜組件和生物反應器的結(jié)合,使mbr具有許多優(yōu)點:膜能將活性污泥完全截留在反應器內(nèi),因此污泥濃度高,-提高了反應速率,增強了系統(tǒng)的耐沖擊力,無錫印染廢水處理技術,還減少了污泥的產(chǎn)生量;實現(xiàn)了srt(泥齡)和hrt(水力停留時間)的分別控制,有利于自動化控制,提高污染物停留時間,一些難降解的大分子顆粒狀物質(zhì)和活性大分子化合物也能被膜截留下來;增加了生長時間較長的細j,如硝化菌和-化菌等,因此mbr脫氮除磷效果比傳統(tǒng)活性污泥法大為增強[2]。
我國印染廢水情況
我國是紡織大國,印染行業(yè)每天有400多萬噸的廢水排放[1],占工業(yè)廢水的1/10,且每年要耗用100多億噸清潔水,是我國用水量大、排放量大的工業(yè)部門之一。按1t印染廢水污染20t清潔水體計算,每年未達標排放的廢水又會污染清潔水150億噸。印染廢水具有“高濃度、高色度、高ph值、難降解和多變化”等五大特征[3],其處理難度主要集中在以下兩個方面。
印染工業(yè)園廢水處理工藝
印染廢水集中處理的污染源水質(zhì)具有污染物種類多、濃度高、溫度高、含有毒有害成分及色度高的特點。在紡織印染工業(yè)園區(qū)中,各企業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)廢水隨著加工的纖維種類和采用的工藝以及使用的染料的不同而不同,污染物組分差異很大,給處理帶來了一定難度。
當前,-的印染廢水處理以生化法為主。其處理機理是使廢水中夾帶的有機污染物通過微生物的代謝活動予以分解。生化處理法有好氧法、厭氧法及投菌法等。常見的好氧法有活性污泥法、氧化溝法、生物塘法、接觸氧化法、曝氣法。生物處理一般成本較低、效果較好,污染物分解較-,無錫印染廢水,但其受ph值、溫度、染料種類和廢水濃度的影響很大。
化學法和物化法的種類較多,主要有中和法、絮凝沉淀法。由于大部分印染廢水呈堿性,為-后續(xù)生化處理的效果,需進行中和處理,通常是加人硫s亞鐵、石灰或燒j來調(diào)節(jié)廢水的ph值.絮凝沉淀法是通過加人絮凝劑、助凝劑,使膠體在一定的外力擾動下相互碰撞、-,形成較大絮狀顆粒,從而使污染物被吸附去除。絮凝沉淀的關鍵是絮凝劑,應用于印染廢水處理方面的絮凝劑主要是鐵鹽、鋁鹽、有機高分子,如聚合抓化鋁(pac)、硫s亞鐵、聚丙x酞胺(pam)等。
絮凝沉淀法可去除分散染料、-染料、懸浮物和帶陰電荷的污染物。但對水溶性染料和不易形成膠體微粒的染料,如活性染料、陽離子染料等效果較差。為提高印染廢水的處理效率,宜采用物理化學處理技術和生物處理技術相結(jié)合的綜合處理路線,不宜采用單一的物理化學處理單元作為達標排放的治理流程。
印染廢水集中處理廠應當關注中、高濃度印染廢水的處理,如機織布的退煮漂廢水、牛仔布的漿染廢水、印花廢水、毛織物染色、針織染色、絲綢染整等。應-掌握各印染企業(yè)產(chǎn)品特征,關注其水質(zhì)、水量的變化,加強-、分析,強化物化處理,保障生化處理的穩(wěn)定運行,從源頭上-廢水的達標排放。
工藝流程:
膜生物反應池(mbr)
膜生物反應器處理技術介紹
膜生物反應器(mbr)是膜分離技術與生物處理技術有機結(jié)合的新型廢水處理工藝,由生化反應系統(tǒng)和膜組件組成。它利用膜分離組件將好氧生物反應池中的活性污泥和大分子有機物質(zhì)截留從而使得活性污泥濃度提高,水力停留時間(hrts)和污泥停留時間(srt)可以分別得到控制,而難降解的物質(zhì)在反應器中不斷反應、降解。因此,膜生物反應器工藝通過膜分離技術-強化了生物反應器的功能,與其他工藝相比具有以下優(yōu)點:
占地面積小 膜生物反應器通過微濾膜的截流作用可使活性污泥量提高到5000mg/l以上,污泥負荷提高,比常規(guī)活性污泥法所需要的池溶小,省掉了傳統(tǒng)生物處理法的二沉池、過濾池等,因此節(jié)省占地面積和土建費用。
出水水- 膜組件的通水孔隙小于0.2μm,能夠截流所有微生物、病j、懸浮物等,出水ss幾乎為零,不需要傳統(tǒng)工藝過濾反沖洗等操作。
管理簡單 省去了傳統(tǒng)工藝沉淀,生化池污泥回流等過程,不受污泥膨脹影響,可以實現(xiàn)全自動控制。
運行成本低 采用模塊化設計,便于根據(jù)產(chǎn)水量的不同,調(diào)節(jié)運行膜組件的數(shù)量,根據(jù)抽吸壓力進行在線反洗,降低運行能耗。
超濾系統(tǒng)
超濾的工作原理
超濾是種能將溶液進行凈化、分離和濃縮的膜法分離技術。超濾能截留0.001-0.1μm之間的大分子物質(zhì)和雜質(zhì)。超濾膜允許小分子物質(zhì)和溶解性固體(無機鹽)等的通過,同時將截留下膠體、蛋白質(zhì)、微生物和大分子有機物。
超濾過程通?衫斫獬膳c膜孔大小相關的篩分過程。以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力,以超濾膜為過濾介質(zhì)。在一定的壓力下,當水流過膜表面時,只允許水、無機鹽及小分子物質(zhì)透過膜,而阻止水中的懸浮物、膠體、蛋白質(zhì)和微生物等大分子物質(zhì)通過,以達到溶液的凈化、分離與濃縮的目的。
柱式超濾膜組件介紹
膜華中空纖維柱式膜組件具有裝填面積大、運行簡單、清洗方便等優(yōu)點,柱式膜組件d膜通量為7000~8000l/h支。(該值為膜面積為35m2的膜組件的設計純水通量)。中空纖維柱式膜組件采用錯流過濾技術,抗污染性極j,使用壽命為普通組件2-5倍。主要用途:污水-處理,再生回用,工業(yè)純化水生產(chǎn),生物y藥領域細j及活性物質(zhì)的濃縮、脫除或分離,果汁濃縮,茶飲料澄清,中藥提取液的過濾和精制,發(fā)酵液的除j過濾等。
柱式膜組件的主要特點
1) -砜(pes)、聚偏-(pvdf)膜產(chǎn)品韌度強,抗y化性能好。
2) 膜表面開孔率高、孔分布均勻。
3) 中空纖維膜具有高強度、穩(wěn)定的截留分子量和截留率,使用-等優(yōu)點。
4) -的除濁性能:由于末表面均勻分布非常細小的微孔,因而能得到-的出水水質(zhì)。
5) 抗污能力高
采用耐化學藥劑性能很強的-砜(pes)、聚b烯腈(pan)等為膜材料使膜組件能夠耐酸,堿,氧化劑等化學藥劑的清洗。
膜絲具有-的機械性能(強伸展特性)即使反復進行利用氣流的物理清洗(空氣表面沖洗)也具有-的耐久性。
超濾膜組件的操作方式
中空纖維膜組件有兩種操作方式:進料液在液管內(nèi)流動,在壓力的作用下透過液由管內(nèi)側(cè)流向管外側(cè),稱為內(nèi)壓式操作;與此相反,進料液由管外透向管內(nèi)側(cè),稱為外壓式操作。因此對于柱式膜組件,可分為外壓運行和內(nèi)壓運行兩種運行方式。
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