膜生物反應器處理頭孢類制藥廢水的試驗研究

2011-05-10 來源：中國水處理化學品網責任編輯：未填瀏覽數：474 中國過濾分離網

核心提示：　　　　干建文　沈　斌　范立航　陳　輝　劉和德　　杭州天創凈水設備有限公司,杭州　　摘　要：采用膜生物反應器(MBR)對頭孢類

　　　　干建文　沈　斌　范立航　陳　輝　劉和德
　　杭州天創凈水設備有限公司,杭州

　　摘　要：采用膜生物反應器(MBR)對頭孢類制藥廢水厭氧處理出水進行處理,并與傳統的活性污泥法進行比較。實驗結果表明:COD的平均去除率達90%以上,污泥齡在40~50 d,污泥濃度控制在6 000~10 000 mg/L,MBR可長期穩定運行。出水COD、停留時間HRT等參數有很大程度的降低,出水基本無懸浮物,COD去除率好于傳統活性污泥處理,系統抗負荷沖擊能力強。

　　關鍵詞：膜生物反應器(MBR);制藥廢水;頭孢;水處理

　　引言
　　化學合成制藥企業排放的廢水具有有機污染物種類多、濃度高、COD和BOD5值高、NH3-N濃度高、色度深、毒性大、固體懸浮物SS濃度高等特征,給傳統的廢水處理工藝帶來難題,已很難達到日益嚴格的環保要求。
　　目前制藥廢水的處理應用以活性污泥法為主[1-2],利用生物降解作用將有毒和難降解有機污染物轉化、降解及凈化。該處理工藝具有處理成本低、經濟效益好和無二次污染等優點[3],已有很多研究和應用[4-5]。
　　膜生物反應器(Membrane Bioreactor, MBR)技術是膜分離技術與生物技術有機結合的新型廢水處理技術。它利用膜分離組件將生化反應池中的活性污泥和大分子有機物截留住,省掉二沉池。因此,活性污泥濃度可以大大提高,水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(SRT)可以分別控制,而難降解的物質在反應器中不斷反應和降解。因此,膜-生物反應器工藝通過膜的分離技術大大強化了生物反應器的功能。
　　本實驗采用膜生物反應器(MBR)技術,以頭孢類藥物生產廢水厭氧處理后的出水為研究對象,考察了運行時間內系統對COD去除率,統計了不同COD去除率時相應的水力停留時間,間歇性的跟蹤運行期間的污泥濃度變化,分析了運行時間內污泥濃度對COD去除率的影響,并比較了MBR工藝和傳統好氧工藝的處理效果,以期能為制藥廢水的處理工藝拓寬思路,為MBR技術的推廣應用提供參考。
　　1、實驗部分
　　1·1　實驗用水
　　本實驗用水為浙江某藥業股份有限公司頭孢類藥物生產廢水經厭氧處理后出水,水質的主要污染物參數為:ρ(COD)約為4 000 mg/L,pH為6·3,ρ(NH3-N)含量約為150 mg/L。
　　1·2　實驗裝置
　　采用自組裝的處理裝置,其反應器容積300L,分為生化室和MBR出水室兩部分。反應器內置一片MBR膜片,底部布置曝氣頭。工藝流程見圖1。
　　1·3　實驗方法

　　實驗所需污泥經過好氧污泥培養。廢水先經過原水箱調節pH和其他營養成分后進入MBR反應器進行生化處理,一定時間后經MBR膜片出水,得到MBR處理后的COD去除率,運行過程中對污泥濃度和停留時間進行檢測分析,將運行期間內兩個溫度下的COD去除率情況進行對比,以確定溫度對此MBR系統的影響。
　　2、實驗結果與討論
　　2·1　運行時間內系統對COD的去除率
　　圖2、圖3給出了在實驗運行期間COD的去除情況,從圖中曲線可看出,在運行初期的前20 d,COD的去除率波動較大,最高達94·17%,最低至42·64%,而后的COD去除率波動較小,保持在70%~90%,最終保持在90%左右。整個實驗過程中MBR進水ρ(COD)平均在3 700 mg/L,出水穩定后平均ρ(COD)在350 mg/L,最低ρ(COD)達195 mg/L,去除率最終穩定在90%以上。

　　2·2　運行時間內污泥濃度的變化
　　接種污泥來自污水處理廠好氧池污泥,從圖4可看出在接種一段時間后由于廢水存在一定的毒性,并且前期的進水濃度波動比較大,污泥濃度有所下降,經過一段時間的培養后MLSS逐步升高,隨著污泥濃度的升高,去除率趨向穩定,在最終達到8 244 mg/L,COD去除率基本能保證在90%以上。

　　2·3　運行時間內水力停留時間對COD去除的影響
　　在污泥濃度達6 000 mg/L后,穩定其余各項運行參數,對其運行時的流量進行了調整改變水力停留時間,結果如圖5所示。進水在ρ(COD)=3 500 mg/L左右,MBR平均停留時間在35 h, MBR出水平均ρ(COD)為350 mg/L,最佳出水ρ(COD)為195 mg/L,去除率在90%左右,延長至58 h去除率提高到95%左右,再延長停留時間則無明顯效果反而有下降趨勢,可以看出在縮短停留時間到21 h情況下COD去除率仍能保持85%以上。

　　2·4　運行時間內MBR系統與傳統工藝對比
　　在進行MBR處理該廢水的同時與傳統活性污泥法進行了比較,比較圖2和圖6,圖6為傳統活性污泥的處理情況,停留時間在80 h左右,整體的去除率也達到了90%左右,而MBR處理廢水系統去除率達到90%左右時相應的停留時間只有35 h,延長至58 h去除率提高到95%左右,出水ρ(COD)控制在200 mg/L左右,比傳統的活性污泥處理技術縮短了一半,并且延長時間可以得到較好的出水,能有效的控制污泥膨脹解絮等問題。

　　3、結論
　　與傳統的生物法處理頭孢類制藥廢水相比,膜生物反應器的處理大大提高了生化效率,縮短了水力停留時間,并且出水水質明顯好于傳統生化工藝。
　　頭孢類廢水厭氧出水經過MBR處理后,ρ(COD)可從3 500 mg/L降至350 mg/L以下,去除率平均在90%以上,水力停留時間為35 h。
　　溫度需控制在22℃以上,污泥濃度控制在6000~10 000 mg/L,最佳運行時間內的污泥負荷平均在0·27 kg/(kg·d),COD容積負荷可達2·16 kg/(m3·d)。
　　出水懸浮物較低,出水微帶黃色,比原廢水站普通生化出水表觀上要好。
　　對生化池內的污泥濃度可人工調控,減少了環境變化對污泥濃度的影響。
      參考文獻
      [1]橋本獎.新活性污泥法[M].李至時,譯.北京:學術書刊出版社,1990·
      [2]王曉星,汪淑廉,黃應平·制藥廢水有機污染物的微生物降解[J]·環境工程學報,2009,3(5):832-838·
      [3]熊平,梁宏,林海波.廢水處理技術的研究進展[J]·四川理工學院學報(自然科學版),2007,20(5):84-87·
      [4]關曉琳,孫余憑·膜法富氧曝氣處理高濃度制藥廢水[J]·江南大學學報,2009,8(2):228-232·
      [5]王光臣·制藥廢水處理工程設計與施工[J]·中國科技博覽,2008,16:73·
      作者通信處　干建文　311121　杭州市余杭區倉前工業園區海曙路16號
      電話　(0571)88620910E-mail　giw@cnhzftc·com

打賞

分享到：

0 條相關評論