水解酸化——顆粒填料復(fù)合式膜生物反應(yīng)器處理滌綸堿減量廢水研究.pdf

1、滌綸堿減量廢水中高濃度的對(duì)苯二甲酸和難降解的聚酯低聚物及各種助劑等使得堿減量廢水成為紡織印染行業(yè)污染重、處理難度大的新型紡織印染廢水。本文研究了水解酸化～顆粒填料復(fù)合式膜生物反應(yīng)器(HMBR)組合工藝處理堿減量廢水的技術(shù)，并對(duì)膜污染的控制和HMBR．長(zhǎng)期運(yùn)行特性進(jìn)行了探討。得出了以下主要結(jié)果： 從廢水處理工藝的角度，研究了對(duì)苯二甲酸(TA)在好氧和缺氧條件下的生物降解規(guī)律以及乙二醇(EG)對(duì)TA生物降解性的影響。TA的好氧降解不存在明

2、顯的抑制濃度，TA不會(huì)對(duì)微生物起毒害作用；微生物以TA、EG作為唯一的碳源均需要一定的馴化時(shí)間，EG的馴化時(shí)間比TA長(zhǎng)，一旦微生物被馴化，EG、TA開(kāi)始快速降解。在有氧條件下，EG不會(huì)抑制TA的初級(jí)生物降解，但會(huì)抑制TA的最終生物降解：在缺氧條件下，EG對(duì)TA的降解有抑制作用，一旦EG完全去除，F(xiàn)A又恢復(fù)降解。TA易好氧生物降解、幾乎不能缺氧生物降解，EG既能好氧生物降解，又能缺氧生物降解。因此，這為堿減量廢水分兼氧和好氧兩段處理提供了

3、理論依據(jù)。 活性污泥吸附、解吸等溫線符合Freundlich等溫方程，好氧、兼氧污泥對(duì)TA的等溫吸附方程分別為：q=8.6170C<,e><'4207>，q=4.0764C<,e><0.5405>；好氧、兼氧污泥對(duì)TA的等溫解吸方程分別為：q=9.4723C<,e><'0.3271>， q=4.2353C<,e><0.3688>。好氧、兼氧污泥的飽和吸附量分別為：39.06、31.45mgTA．gSS<'-1>，TA的去除機(jī)制

4、主要是生物降解作用，污泥吸附占TA總?cè)コ康谋壤苄　?采用水解酸化一顆粒填料復(fù)合式膜生物反應(yīng)器組合工藝處理實(shí)際堿減量廢水是可行的。系統(tǒng)對(duì)有機(jī)污染物保持著很高的去除率，HRT為(9.0+7.2)h時(shí)，系統(tǒng)出水平均COD為55.9mg/L，COD平均去除率達(dá)到96﹪，TA去除率大于99﹪。水解酸化池的n COD<10﹪，n TA<5﹪。HMBR的nCOD>94﹪，n TA>98﹪。水解酸化過(guò)程可以顯著提高堿減量廢水的可生化性。水

5、解酸化系統(tǒng)受進(jìn)水容積負(fù)荷U<,γ>的影響很??；HMBR受進(jìn)水容積負(fù)荷U<,v>的影響較大，進(jìn)水容積負(fù)荷U<,v>小于6gCOD/L/d時(shí)，膜出水COD保持在80mg/L以下，nCOD保持在95﹪左右。 HMBR在流體力學(xué)、微生物學(xué)、水處理工藝學(xué)、亞微觀動(dòng)力學(xué)等方面具有優(yōu)越于普通MBR的特點(diǎn)。膜通量(J)、污泥濃度(X)、顆粒填料的體積含量(C)對(duì)膜過(guò)濾阻力上升速率(K)影響的次序?yàn)椋篊

6、在膜表面的形成，使HMBR．的沉積層阻力減小了86﹪，臨界通量提高了約20﹪，膜污染速率減小了70﹪。顆粒填料的投加改變了HMBR的膜污染機(jī)理，沉積層是MBR膜污染的主要因素，而膜孔堵塞成為HMBR膜污染的主要因素。同時(shí)，顆粒填料的投加使HMBR的生物系統(tǒng)更加豐富。通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，考察了MBR、HMBR兩系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行特性。HMBR的透膜壓差(TMP)增長(zhǎng)率比MBR小，膜通量遠(yuǎn)低于臨界通量值，TMP可以在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定，增長(zhǎng)緩慢。MB

7、R、HMBR污泥濃度穩(wěn)定在14gMLSS/L左右，兩系統(tǒng)的MLVSS/MLSS沒(méi)有明顯的變化趨勢(shì)，但污泥粒徑隨運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)而呈下降趨勢(shì)。HMBR混合液過(guò)濾阻力隨運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)速率要略大于MBR，混合液中上清液膠體物是混合液過(guò)濾阻力大幅度增長(zhǎng)的主要因素。溶解性微生物產(chǎn)物(SMP)隨系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)在反應(yīng)器中積累，并且SMP組成也發(fā)生變化。污泥脫氫酶活性隨運(yùn)行時(shí)間呈下降趨勢(shì)。 在不排泥條件下，MBR、HMBR的污泥理論產(chǎn)率系數(shù)Y分別為

8、：0.315、0.301mgVSS/mgCOD，衰減系數(shù)Kd分別為：0.031、0.035d<'-1>，均比普通活性污泥法的下限低。在SRT=50d條件下，MBR、HMBR的污泥理論產(chǎn)率系數(shù)Y分別為：0.375、0.353mgVSS/mgCOD，衰減系數(shù)Kd分別為：0.071、0.067<'-1>，均在普通活性污泥法的范圍內(nèi)。TA配水、堿減量模擬廢水、實(shí)際堿減量廢水的降解速率常數(shù)K值分別為：0.001、0.00078、0.00072d<

9、'-1>。三種廢水的降解速率依次為：TA配水>堿減量模擬廢水>實(shí)際堿減量廢水。三種廢水的K值比傳統(tǒng)活性污泥法K值低一個(gè)數(shù)量級(jí)。 從廢棄資源的再利用和回收的角度對(duì)堿減量廢水進(jìn)行處理。對(duì)苯二甲酸的酸析工藝參數(shù)：pH值3.5-4.0，酸析溫度為常溫，反應(yīng)過(guò)程中控制攪拌速度300轉(zhuǎn)/分，攪拌時(shí)間1-2分鐘，絮凝過(guò)程中控制攪拌速度60-100轉(zhuǎn)/分，攪拌時(shí)間10分鐘；沉降時(shí)間為12h。酸析TA絮體平均粒徑為11.56μm，TA的回收率為