摘要：選用MBR工藝,通過單因素實驗控制,考察了MLSS、HRT、Nv、DO及反應溫度T等因素對印染前處理廢水COD去除率的影響,初步優化了MBR工藝的運行參數。對印染前處理廢水COD: 4000~7000 mg·L-1的水質樣例,在MLSS 20 g·L-1、HRT 24h、Nv 2.0 KgCOD·m-3·d-1、DO 2.5mg·L-1及T 27℃條件下,MBR系統COD去除率穩定在85%以上,出水COD保持在1000 mg·L-1以下。實驗表明,針對印染前處理廢水COD含量高且波動大的情況,MBR是一種高效、快捷的處理工藝。
1 引言
棉紡織行業為保證印染工藝的順利進行,之前需對織造好的純棉或棉混紡纖維等布料,進行一系列包括燒毛、退漿、煮練、漂白、絲光等[1~3]工序的預處理,在此過程中產生一定量的印染前處理廢水。印染前處理廢水水量較小,僅占印染廠生產廢水的3%左右,但由于其COD含量極高、可生化性較差(pH:12~14)、且水質易波動、成分復雜等因素[4],是印染廢水污染負荷的重要構成部分,處理難度較大。目前大多數廠家是將前處理廢水與印花、染色廢水混合后集中處理,但這給混合印染廢水處理帶來很大的污染負荷沖擊,增加了混合廢水的處理難度,降低了處理效果,造成印染廠污水處理出水難以達標排放的現狀[5]。
膜生化反應器(MBR)是生物反應器和膜分離技術相結合的新型廢水處理工藝[6~7]。與傳統的生物處理方法相比,具有生化效率高、抗負荷沖擊能力強、占地面積小、排泥周期長、易實現自動化控制等優點[8~9],是廢水處理新技術的發展方向之一。本文即是結合某棉紡織廠印染前處理廢水的樣例,經水解酸化至pH值適宜生物降解后,研究棉紡織印染前處理廢水的水質特性與降解特性,實驗分析MBR工藝對其實際的處理效果,優化工藝參數,為進一步工業化應用提供一些參考性數據。
2 實驗準備
2.1 膜組件
實驗用膜組件技術參數如表1所示。
2.2 廢水水質 實驗用廢水水質狀況如表2所示。
2.3 計算方法
膜生物反應器的處理效果以COD的去除率為評價指標。MBR中生物、膜及系統COD去除率分別由公式(1)、(2)、(3)計算:
η1=(C1-C2)/C1(1)
η2=(C2-C3)/C2(2)
η=(C1-C3)/C1(3)
式中:C1、C2、C3分別表示MBR進水COD濃度、MBR上清液COD濃度及MBR出水COD濃度。
*本實驗COD均指CODCr
3 工藝流程
實驗裝置流程如圖1所示。
膜生物反應器4是容積為18 L的圓柱體有機玻璃水箱,內徑11cm,高度50cm;反應器內置膜組件5,膜絲材質為聚丙烯,規格見表1;氣體流量計2控制曝氣強度,液體流量計9控制膜出水的流量;真空泵11為膜出水提供抽吸壓力,真空壓力表10顯示膜的抽吸壓差,泵上接一三通以控制抽吸壓力的大小,時間繼電器12用于控制泵的抽停時間;膜出水進入出水瓶13中,由于在泵停止抽吸時出水瓶易發生倒吸現象,另設一取水瓶14,用于分析用水的提取。
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