膜生物反应器处理印染废水工艺条件的研究现状

膜生物反应器(MBR)是近年来发展的废水处理新技术，其对印染废水有着较好的处理效果，在印染废水处理方面具有广阔的应用前景。本文概述了MBR在印染废水处理方面的研究和应用，***阐述了MBR处理印染废水的各个工艺条件及其对出水水质和膜污染的影响，并对MBR应用于印染废水处理的前景进行了展望。经过混凝反应和斜管沉淀后，混合废水COD可控制在3000mg/L左右，BOD5为1000～1600mg/L。

膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与生物反应器相结合的新型废水处理技术，它实现了水力停 留时间与污泥停留时间的彻底分离，增加了生物反 应器中的活性污泥的浓度，从而强化了对废水中的 有机物的生物降解。此外，MBR还具有占地面积小，处理速度快，p泥周期长，出水水质稳定等优点。因此它一出现就引起了世界各国广泛的关注，并马上开始了它在处理生活污水和市政污水方面的研究 和应用。在此条件下长期运行，人工、药剂和其他费用给污水厂造成了一定的经济负担。随着膜生物反应器的进一步发展，它被逐渐应用于工业废水的处理，在啤酒污水、石油化工废 水、毛纺印染废水、制药发酵废水、食品废水、造纸废 水、焦化废水、电厂中水回用等的处理中，都有它的 研究和应用。

1 MBR在印染废水处理中的应用

1.1印染废水的特点

印染废水污染是我国工业废水污染中的大户，而且由于中国印染企业过于集中，从而造成一些地 区污染超重。印染工艺废水量大，水质复杂，且变化大，具有高 浓度、高色度、高pH、难降解和多变化等五大特征㈣， 印染废水处理的难度主要集中在以下两个方面。第y，由于印染废水中缺乏微生物生成代谢所必须的营养，同时加工生产中填加的渗透剂、助染剂等助剂 95%以上滞留在印染废水中，造成BOD与COD比值 较低，不利于废水的生化降解。同时，曝气池中活性污 泥对多变化的染料中间体废水的驯化、适应也不甚容 易。由于铁碳微电解池出水pH值较低，且水中含有大量Fe2 、Fe3 、***根等，选择投加石灰，可同时形成CaSO4和Fe(OH)2、Fe(OH)3等沉淀物，并形成混凝效果，通过吸附架桥作用去除水中污染物质。第二，由于国产染料上染率较低，印染企业一般 都会超量投加，导致染色后剩余染料较多，不但造成 资源浪费，而且加剧了废水污染的程度。这就使得印 染废水的色度很高，处理过程中脱色困难 。

1.2 MBR在印染废水处理中的应用

传统的废水处理方法在处理印染废水时，总存在COD与色度去除率低，处理成本高等问题。膜生 物反应器与其它废水处理技术相比有其独特的优点：(1)膜分离组件可以提高某些专性菌的浓度和 活性，还可以截留许多分解速度较慢的大分子难降 解物质，通过延长其停留时间而提高对它的降解效 率;(2)膜组件可以通过分离出废水中的聚乙烯醇、染料、羊毛脂、油剂等污染物来降低废水的COD，在 处理废水的同时回收化工原料;(3)处理后排除的 水部分指标能达到回用水标准。调节由于纺织印染工业其特有的生产过程，造成了废水排放的间断性和多变性，使排出的废水的水质及水量在一日内，甚至每班内都有很大的变化，因此要求对废水进行进行调节，均衡水质，使其能够均匀进入后续处理单元，提高处理效果。因此，伴随着膜生物 反应器废水处理技术的发展和成熟，越来越多的被 应用于印染废水的处理，主要是将膜分离技术与多 种生物反应器相结合，利用不同生物反应器的不同 作用达到所需的处理效果，使出水符合排放甚至回

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卷染、轧染高浓度漂染废水处理工程

卷染染色时降低染缸液位，减少水洗次数和用水量等。吨布用水量仅15 t，相当于同行业平均水平的1/4左右。由于用水量少，使得废水中CODCr浓度相对***。生物法具有运行成本低、处理效果稳定等优点，在印染废水处理中得到了较为广泛的应用。经监测，车间出水CODCr在2600～10000 mg/L之间，平均5000 mg/L。由于使用的染料、助剂很多属***和难生物降解物质，如硫化碱、PVA等，废水的可生化性很差，主要水质指标见表1。

表1 废水水质及排放标准项目CODCr/mg·L-1BOD5/mg·L-1色度（倍）pH废水水质2600～10000600～3000200～1200gt;13排放标准lt;100lt;20lt;406～92 工艺流程及主要构筑物

2.1 工艺流程2.2 主要构筑物

主要构筑物及参数构筑物名称规 格设计水力停留时间/h调节池11.5 m′4.5 m′3.5 m3.5竖流沉淀池F6 m′6.9 m1.5斜管沉淀池11.5 m′5.0 m′6.1 m4.6水解酸化池17.5 m′11.5 m′6 m24SBR池（3座）11.5 9.5 m′6 m24水力澄清池F5.2 m′6.0 m2.5砂滤池（两组）2.6 m′2.6 m′4 m滤速10 m/s集水池111.5 m′6.0 m′5.8 m8集水池211.5 m′6.0 m′5.8 m8集水池311.5 m′12.0 m′5.8 m153 设计要点及运行结果

3.1 废水***预处理工艺的设计

该厂在卷染染色时使用硫化染料较多，部分时段废水中硫化物含量高达400 mg/L。据有关文献记载，活性污泥对硫化物的***g适应浓度在100 mg/L左右，高于100 mg/L将会对污泥活性产生***作用，严重时会造成污泥全部解体***。因此设计必须考虑硫化物的去除问题。硫化物在pH小于5时主要以H2S形式存在，此时利用空气吹脱去除效果较好。中空纤维柱式膜组件采用错流过滤技术，抗污染性极j，使用寿命为普通组件2-5倍。根据这一原理，设计在调节池内加酸曝气去除硫化物。选用石灰回调pH时，虽然产泥量较多，但它价格低廉，同时又是较好的助凝剂，在形成沉淀时由于沉淀物网捕等作用，可去除部分CODCr，降低后续处理负荷。回调废水pH后，根据试验选取***y铁、聚b烯酰胺对废水作进一步混凝处理，通过上述措施从而保证***预处理的效果。

3.2 水解酸化池的设计

水解酸化池设计水力停留时间24 h，废水中部分染料b环及长链大分子物质的分子键在池内厌y菌、兼y菌胞外酶的作用下断开，使b环开环，大分子断裂为小分子，从而达到降低废水毒性、提高废水的可生化性的目的。水解酸化池内安装半弹性填料供微生物附着生长，以增大废水与微生物的接触面积和接触时间。超滤膜组件的操作方式中空纤维膜组件有两种操作方式：进料液在液管内流动，在压力的作用下透过液由管内侧流向管外侧，称为内压式操作。池底部安装穿孔曝气管定期搅动池底污泥。

印染污泥干化和焚烧

热干化是利用热能将污泥烘干。无机膜的制备方法有溶胶2凝胶法、离子烧结法、化学气相沉积法、阳极氧化法、分相法等。干化后的污泥呈颗粒或粉末状，体积仅为原来的1/5~1/4，而且由 于含水率在10%以下时，微生物活性受到***而避免产品发霉发臭，利于储藏和运输〔11〕。热干化过程的高温灭菌作用很彻底，产品可完全达到卫生指标并使污泥性能全m改善，产品可作替代能源。但是需要说明的是污泥热干化仅使污泥中的水分得到缩减，污泥中有机物含量并没有减少，故其并不是稳定化处理。

干化处理技术耗能量过高，应用于印染污泥处理成本较高。如果稳定化工艺中厌氧消化产生的沼气能够充分利用，可以考虑使用消化过程中产生的 沼气来辅助干化污泥。达到以废治废的目的。

污泥焚烧的优点是可以迅速和***d限度地实现减量化。格栅机主要有回转式机械格栅机、网式转链格栅机、固定式格栅机、反切式旋转细格栅机等，我公司常用的主要有反切式旋转细格栅机、网式转链格栅机、固定式格栅机等。它既为解决污泥的出路创造了条件，又充分消耗了污泥中的能源，且不必考虑病原菌的灭活处理。污泥焚烧的热能可回收利用，***污染物被氧化，灰烬中的***活性大大降低。缺点是高成本和可能产生污染废气、噪声、震动、热和辐射〔12〕。随着将 二y化硫等作为大气污染控制物，将对污泥的焚烧提出更加严格的要求。

印染污泥中含有大量******物质，燃烧过程中产生的******气体也比普通污泥要多的多，燃烧过程中的条件不易控制，产生的污染物较难处理，而且 热值不高，需耗费大量辅助燃料，一般不适宜单独对印染污泥进行焚烧处理，有条件的可以用当地的城市固体废物焚烧厂来混合焚烧处理印染污泥。南方某市政污水处理厂位于某印染工业园区内，日处理能力10万t，采用AAO处理工艺，其片区内城市生活污水因区域内管网不健全，除氮磷外，进厂水质污染物浓度普遍偏低，其中pH6。