MBR在印染废水处理中的研究进展熊如意

2009年第11期广东化工第36卷总第199期·117·MBR在印染废水处理中的研究进展熊如意，李超伟(广东新大禹环境工程有限公司，广东广州510660)[摘要]印染废水是一种水量大、COD高、色度高、组分复杂并含有毒物的废水，采用传统生物技术处理很难达到日益提高的排放标准。膜生物反应器是一种新型高效的水处理技术，应用膜生物反应器处理印染废水有着传统生物处理技术无法比拟的优势，文章对MBR技术处理印染废水的研究概况进行了总结，为将来膜生物反应器的发展提供了参考。[关键词]印染废水；膜生物反应器；传统生物技术[中图分类号]X5[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2009)11-0117-02DevelopmentofMembraneBioreatorinDyeingWastewaterTreatmentXiongRuyi,LiChaowei(GuangdongXinDaYuEnvironmentalEngineeringCo.,Ltd.,Guangzhou510660,China)Abstract:Theprintinganddyeingwastewaterisakindofwastewaterwithlargequantity,higeCOD,highcolor,complexityandtoxicantanditishardtoreachtheemissioncontrolregulationsthroughtheconventionalbiologictreatment.Membranebiroreactorisanewwastewatertreatmenttechnologywithhigheffectandpossessesmanyadvantagesthantheconventionalmethodcannotmatchwhiletreatingthedyeingwastewater.ThepapersummaizedthestudydevelopmentofMBRtechnologyindyeingwastewatertreatmenttoprovidereferrenceforthedevelopmentofMBR.Keywords:dyeingwastewater；membranebioreactor；conventionalbiologictechnology１印染废水常用处理方法印染废水具有水量大、COD高、色度高、组份复杂并含有毒物的特点。而且水质、水量不均衡性大，水温较高，程上常用印染废水处理技术有以下几类：厌氧消化法：经厌氧消化，可去除大部分色度和有机物，为后续的生物处理创造条件；活性炭吸附：常用活性炭作吸附剂，能有效处理染色物质；臭氧氧化：国外应用较多，臭氧氧化与其它工艺相结合，出水可达到回用要求；二段生物处理→砂滤→臭氧氧化→活性炭吸附→化学絮凝，出水可回用；Fenton氧化：使产生强氧化性的羟基自由基(OH)，从而直接氧化有机物，达到去除效果；化学絮凝：投加混凝剂是印染废水处理常用而有效的方法。国内印染废水处理工艺流程通常是以上6种处理方法中的一些不同组合。随着印染行业的飞速发展，染料的品种和数量不断增加，新型助剂、染料、整理剂等难生物降解的有机物的大量使用，导致产生的废水里所含的污染物成分更加复杂，COD增高，BOD/COD更低[1]，处理难度加大，加上我国出台的环保政策以及相关的排放标准也越来越严格，因此就需要开发出一种更先进新型的技术来处理印染废水。2膜生物反应器MBR(MembraneBioreactor，膜生物反应器)是将膜分离技术与生物处理技术相结合的处理工艺。这个工艺利用了膜的高效截留分离作用来提高生物反应器中的污泥浓度，实现水力停留时间和污泥停留时间的分别控制，延长了污泥龄，提高了处理装置的容积负荷，将难降解大分子有机物质截留在反应器中不断反应和降解。和传统的生物处理工艺相比，具有生化效率高、抗冲击负荷强、出水水质好且稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动控制等优点。MBR可划分为很多种类型，但在当前污水处理的工程应用中，主要有两种划分方法：其一是按膜组件的形状划分，可划分为3种类型：一种是以GE的Zenon公司为代表的中空纤维柱状膜组件，它具有膜面积大，占地面积小等特点；一种是以MitsubishiRayon(Japan)公司为代表的中空纤维帘状膜组件，它具有膜面积大，易于安装，清洗方便等特点；另一种是以Kubota公司为代表的浸没平板型帘式膜组器，它具有膜通量大，易于组装，清洗方便等特点[2]。其二是按膜组件与生物反应器的组合方式划分，可分为分置式和一体式(淹没式)两种，分置式是将膜分离装置与生物反应器分离安装，膜分离装置置于生物反应器外，它具有运行可靠，膜易于清洗，膜通量大等特点，但因需要循环泵提供较高的膜面流速，所以动力费用较高，且泵的高速旋转产生的剪切力会使某些微生物菌体失活。一体式是将膜组件浸没在生物反应容器中，它的在线运行和操作过程是在比较底的跨膜压差下，通过真空抽吸泵的抽吸作用，分离过滤的方法，这种运行方式具有能耗相对较低，占地紧凑等特点，但膜通量较低，膜易污染[2]。3膜生物反应器处理印染废水的研究概况膜生物反应器通常不能单独运用于印染废水处理，要加上厌氧水解酸化作为预处理工艺，将原水的COD降至一定范围才能进入MBR进行后续处理，国内关于MBR应用于印染废水的研究试验很多都是采用这种A/OMBR工艺。程刚等[1]设计了一套A/OMBR系统处理印染废水，通过四个阶段的连续运行，对其COD、色度、SS、浊度等指标进行监测，确定最佳运行条件为HRT9～10h，DO2～3mg/L，在此条件下处理后可使印染废水的COD≤100mg/L、色度2～16倍、浊度≈0，SS≈0、pH7～8.5。结果表明A/OMBR系统费用低、效果好，其中A/O系统可提高印染废水的可生化性，利于后续MBR的处理，最终使印染废水实现达标排放。洪俊明等[3]采用了厌氧—好氧膜生物反应器组合工艺处理含活性染料的模拟废水，研究结果表明：该工艺对活性染料的脱色主要由厌氧槽的水解酸化来完成，而好氧槽主要起去除COD的作用；增加进水葡萄糖以及氨氮浓度对染料的脱色率基本没有影响。黄荣荣等[4]采用规模为500L/d的一体式中空纤维膜生物反应器对常州某印染废水处理进行了为期80d连续运行的研究，实验结果表明：当进水COD为600～1200mg/L时，出水COD为52～97mg/L，COD去除率为90%。膜的截留作用占总去除率的10%～20%，NH3-N去除率为90%～95%，色度去除率为60%～75%。王文浪等[5]采用了水解+好氧膜生物反应器组合工艺，考察了反应器的启动，组合工艺对色度、COD及浊度的去除效果，结果表明：组合工艺对COD的去除率保持在90%以上，脱色率为82%，污泥浓度在8～15g/L之间运行较为合适。吴慧芳等[6]应用折流式水解—复合膜生物法处理印染废水，COD与色度去除效果显著。组合工艺出水COD在[收稿日期]2009-05-11[作者简介]熊如意(1981-)，女，硕士，助理工程师，主要从事水处理新工艺的研发与应用。广东化工2009年第11期·118·以下，总去除率90%以上，出水色度为6倍以下，色度去除率达97%以上，其中COD的去除主要在MBR段。此外，还对MBR段的HRT、污泥浓度、曝气量的影响进行了试验研究，结果表明，MBR段适宜的HRT为8～12h，污泥浓度为3～8.6g/L，汽水比为23∶1～31∶1。朱振亚等[7]对厌氧/好氧MBR处理印染废水中运行参数(出水方式、DO、HRT以及膜的抽吸压力等)进行了研究，结果表明：系统采用间歇式出水、DO为2.0～3.0mg/L，HRT=9h，曝气量2.8m3/h，抽吸时间10min，停吸时间8min时处理效率最高。由以上研究例子我们可以看出，膜生物反应器具有较高的COD和色度去除效率，其中膜组件的高效截留作用对于印染废水的COD去除起了主要的作用，同时也有较强的耐冲击负荷能力，完全有能力处理印染废水。4膜生物反应器处理印染废水的发展前景膜生物反应器由于其高效的截留作用，使反应器内保持了较高的污泥浓度，从而具有更好的生物降解能力和抗击冲击负荷的能力，用MBR处理具有水质、水量变化大、含有难降解有机物、色度高、COD高等特点的印染废水，是明显优于其他工艺的。膜生物反应器和传统的好氧工艺对比，占地面积小，然成本较高，易产生膜污染等问题，今后应着重于降低膜成本的研究，并解决膜污染和能耗高的问题，那么在印染废水处理中，MBR必然会逐渐取代传统的生物处理技术，从而成为最常用的工艺。参考文献[1]程刚，同帜，郭雅妮，等．A/OMBR系统处理印染废水的研究[J]．工业水处理，2007，27(2)：40-43．[2]蔡亮，杨建州，白志辉．全球膜生物反应器污水处理系统工程应用现状与展望[J]．中国水网，2007．[3]洪俊明，洪华生，熊小京，等．A/O膜生物反应器组合工艺处理活性染料废水的实验研究[J]．厦门大学学报(自然科学版)，2005，44(3)：441-444．[4]黄荣荣，胡琦，张建文，等．一体式中空纤维膜生物反应器处理印染废水的研究[J]．江苏工业学院学报，2006，18(4)：17-20．[5]王文浪，董红星，梁国明，等．水解+MBR工艺处理印染废水的研究[J]．化工时刊，2006，20(11)：14-16．[6]吴慧芳，王世和．折流式水解—复合膜生物法处理印染废水的特性[J]．环境工程学报，2008，2(6)：776-779．[7]朱振亚，黄冉，李爱国，等．厌氧/好氧MBR处理印染废水中运行参数的优化研究[J]．工业水处理，2008，28(7)：51-52．(本文文献格式：熊如意，李超伟．MBR在印染废水处理中的研究进展[J]．广东化工，2009，36(11)：117-118)广州浪奇4亿元投建MES表面活性剂新基地10月28日，广州浪奇在广州南沙举办“南沙浪奇工业园奠基仪式暨浪奇MES标识揭幕”活动。公司总经理傅勇国表示，南沙浪奇工业园是目前中国最大绿色日化产业园区，建成后可年产MES原料5万t。南沙浪奇工业园总投资近4亿元，占地面积11万多平方米，建成后将形成年产洗衣粉20万t以上、洗涤液20万t以上，MES原料5万t的生产规模。傅勇国介绍，MES是最有发展前途的表面活性剂，原料来源于天然油脂，是目前普遍使用的石油系表面活性剂的替代品，主要用于合成无磷洗衣粉、肥皂等洗涤行业，及化妆品、涂料、塑料、橡胶等行业。由于技术门槛较高，目前国际上仅有几家化工巨头生产及应用MES原料。2003年，广州浪奇就开始着手MES的技术研发，2008年初公司产品获国家科委、商务部、质检总局、税务总局、环保总局等五部委的认定，成为国家重点新产品，填补了国内空白。湛江中国-科威特石油炼化项目正式签约广东省人民政府、中国石油化工集团公司、科威特石油公司谅解备忘录签署仪式近日在广州举行。中共中央政治局委员、省委书记汪洋，中国石油化工集团公司总经理苏树林，科威特石油公司首席执行官萨德•舒维布等出席了签约仪式。谅解备忘录由省委常委、常务副省长黄龙云，科威特石油国际有限公司总裁埃斯梅尔，中国石油化工股份有限公司总裁王天普签署。根据谅解备忘录精神，广东省、科威特石油公司、中石化将共同推进中科合资广东炼化一体化项目建设，争取项目尽快建成投产。谅解备忘录的签署，标志着三方在中科合资广东炼化一体化项目上的合作进入了新的阶段。黄龙云致词说，经过专家评审，各方最终确定项目选址落户湛江市东海岛。目前，国家有关主管部门已明确表示支持在湛江东海岛建设大型炼化项目，项目的环评报告修改完善工作正在积极推进，项目前期工作也正在有序开展。希望科方和中石化通力合作，进一步加快项目前期工作，争取项目早日建成投产。广东省政府和湛江市政府将一如既往地给予大力支持。中科合资广东炼化一体化