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0引言
我国西北部水资源匮乏而煤炭资源丰富,这一现状极大地阻碍了该地区煤化工企业的可持续发展,所以研究煤化工废水深度处理具有很强的现实意义。但传统污废再生处理技术由于其自身缺点与不足已不能满足要求,膜技术在近几年得到了突破性的进展,为废水再生回用奠定了一定的基础。MBR-RO是膜分离技术与传统活性污泥法有机结合的废水处理工艺,对于MBR工艺,污泥停留时间(SRT)可以不依赖于水力停留时间(HRT)而单独加以控制,即可以通过膜的截留作用,在不增加池容的前提下延长SRT,可使硝化细菌这类生长缓慢的微生物在系统中被保留,强化系统脱氮效果。
本试验场所为宁夏某煤化工综合废水处理厂,其来水为宁煤集团下属煤制烯烃厂、煤制甲醇厂、煤制聚甲醛厂和煤制二甲醚厂的生产废水及部分生活污水,各厂废水经厂内废水处理站生化处理达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级标准后排入综合废水处理厂,经过深度处理后水质指标需满足《工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050-2007)中的再生水水质指标的要求。目前综合废水处理厂的处理工艺为曝气生物滤池-砂滤-超滤-反渗透,由于来水有机物含量少、B/C低,该工艺的曝气生物滤池-砂滤阶段对细微的悬浮物去除效果差,导致后续超滤膜系统污堵严重,需频繁化学清洗,增加处理成本。本研究根据来水水质特点,采用强化型MBR-RO 反渗透组合工艺替代原工艺进行深度处理,出水使水质达到再生水回用标准。重点考察了MBR-RO工艺对COD、NH3-N、浊度、悬浮物(SS)、硬度以及电导率的去除效果,以及对试验中膜的性能特点、膜通量、运行参数、化学药剂清洗维护效果的确定,为同类废水处理工艺改进及设计提供参考。
1试验装置与方法
1.1试验装置与流程
工艺流程见图1。来水依次进入强化型MBR系统和RO反渗透系统,从而使最终处理出水达到再生水水质指标的要求。强化型MBR系统使用中空纤维膜组件,膜丝底端固定封装,上端被单独密封且可以自由摆动。为了防止膜丝污堵,在膜束中间有一个曝气喷嘴,曝气气流直接吹向膜丝束。空气在整个膜丝长度上进行擦洗,有助于清扫沉积在膜丝表面的物质,不仅降低了能耗,而且大大减少了污堵。反渗透系统分为两段,一段浓水进入二段,由此提高水的回收率。
1.2试验水质及特点
该试验用水四个分厂排放的为煤制烯烃、甲醇、聚甲醛和二甲醚,其经各厂内废水处理站处理后达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级标准。具体水质和中水回用指标如表1所示。
1.3试验运行参数
本试验具体工艺参数为:MBR系统运行一周期产水10min,产水反洗1min,总水力停留时间为2h。混合液浓度(MLSS)控制在3500~5000mg/L,SRT控制在20d左右。好氧池DO控制在2~3mg/L。反渗透系统进水pH控制在5.2~5.6,进水压力低于1.7MPa,进水、浓水压差低于0.35MPa。
1.4分析方法
测定项目包括COD、NH3-N、SS、硬度和电导率等,均采用国家规定的标准分析方法进行测定:COD测定用重铬酸钾法,SS测定用重量法(采用中速定量滤纸过滤),硬度测定用EDTA 滴定法,电导率用电导率仪测定。
2结果与讨论
2.1MBR系统对污染物的去除效果
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