水解酸化——顆粒填料復合式膜生物反應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～顆粒填料復合式膜生物反應器(HMBR)組合工藝處理堿減量廢水的技術，并對膜污染的控制和HMBR．長期運行特性進行了探討。得出了以下主要結果： 從廢水處理工藝的角度，研究了對苯二甲酸(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不會對微生物起毒害作用；微生物以TA、EG作為唯一的碳源均需要一定的馴化時間，EG的馴化時間比TA長，一旦微生物被馴化，EG、TA開始快速降解。在有氧條件下，EG不會抑制TA的初級生物降解，但會抑制TA的最終生物降解：在缺氧條件下，EG對TA的降解有抑制作用，一旦EG完全去除，F(xiàn)A又恢復降解。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。 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的去除機制

4、主要是生物降解作用，污泥吸附占TA總去除量的比例很小。 采用水解酸化一顆粒填料復合式膜生物反應器組合工藝處理實際堿減量廢水是可行的。系統(tǒng)對有機污染物保持著很高的去除率，HRT為(9.0+7.2)h時，系統(tǒng)出水平均COD為55.9mg/L，COD平均去除率達到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)受進水容積負荷U<,γ>的影響很小；HMBR受進水容積負荷U<,v>的影響較大，進水容積負荷U<,v>小于6gCOD/L/d時，膜出水COD保持在80mg/L以下，nCOD保持在95﹪左右。 HMBR在流體力學、微生物學、水處理工藝學、亞微觀動力學等方面具有優(yōu)越于普通MBR的特點。膜通量(J)、污泥濃度(X)、顆粒填料的體積含量(C)對膜過濾阻力上升速率(K)影響的次序為：C

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，顆粒填料的投加使HMBR的生物系統(tǒng)更加豐富。通過對比試驗，考察了MBR、HMBR兩系統(tǒng)的長期運行特性。HMBR的透膜壓差(TMP)增長率比MBR小，膜通量遠低于臨界通量值，TMP可以在較長時間內保持穩(wěn)定，增長緩慢。MB

7、R、HMBR污泥濃度穩(wěn)定在14gMLSS/L左右，兩系統(tǒng)的MLVSS/MLSS沒有明顯的變化趨勢，但污泥粒徑隨運行時間的延長而呈下降趨勢。HMBR混合液過濾阻力隨運行時間的增長速率要略大于MBR，混合液中上清液膠體物是混合液過濾阻力大幅度增長的主要因素。溶解性微生物產物(SMP)隨系統(tǒng)運行會在反應器中積累，并且SMP組成也發(fā)生變化。污泥脫氫酶活性隨運行時間呈下降趨勢。 在不排泥條件下，MBR、HMBR的污泥理論產率系數(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。TA配水、堿減量模擬廢水、實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值低一個數(shù)量級。 從廢棄資源的再利用和回收的角度對堿減量廢水進行處理。對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，反應過程中控制攪拌速度300轉/分，攪拌時間1-2分鐘，絮凝過程中控制攪拌速度60-100轉/分，攪拌時間10分鐘；沉降時間為12h。酸析TA絮體平均粒徑為11.56μm，TA的回收率為