由圖2可知,當HRT=20、16、12h時, RMBR生化上清液的CODcr波動較小;當HRT=8h時, RMBR上清液和膜出水的CODcr上升較明顯,可見HRT取12h較合適。微濾膜通過濾餅層和生物膜及膜孔道吸附截留等作用能去除部分大分子有機物[1],但去除作用有限,其主要作用是進行泥水分離。ASBR和RMBR串聯使用能有效去除廢水中的有機物,且在原水波動較大的情況下微濾膜出水CODcr穩定,但是微濾膜對小分子有機物的截留作用有限,仍有相當一部分溶解性有機物未被去除而透過微濾膜。利用反滲透膜的毛細管流機理作用可高效截留廢水中殘留的有機物[2]。
2·3 工藝組合色度的去除效果分析
圖4為工藝組合色度的變化圖,實驗期間各個處理單元的色度平均值分別為:原水為100倍,ASBR上清液為70倍,RMBR生化上清液為50倍,RMBR膜出水色度為36倍。各處理單元對其進水色度的去除率平均為:ASBR為30%, RMBR生化上清液為28·5%,RMBR膜為28%。反滲透系統運行期間RO出水的色度值均小于5度(鉑鈷度),未在圖4中列出。
ASBR與RMBR處理單元對色度的去除效率較接近,RO則能徹底地脫除色度。ASBR通過水解酸化作用改變染料分子的結構、破壞其發色基團的共軛雙鍵和苯環,并降低其分子量來進行脫色[3]。微濾膜的脫色效果與染料種類和分子量關系很大,當染料分子中基團的電荷與膜材料所帶電荷極性相反時,膜濾餅層及膜面和孔道對染料的吸附作用較明顯。從實驗數據可知,微濾膜對色度的去除作用并不高,原因是原水中的有機物主要是小分子酸性和可溶性染料[4],膜的孔隙較大,其對溶解性小分子物質的截留和吸附作用有限,大部分溶解性物質都能較容易地通過微濾膜。但是透過微濾膜的有機物絕大部分都不能通過反滲透膜,故RO工藝出水色度極低。
2·4 工藝組合總硬度和鐵的去除效果分析
實驗期間原水總硬度平均值為164·28mg/L,總鐵平均值為0·57mg/L; ASBR上清液中總硬度和總鐵平均值分別為163·82mg/L和0·39mg/L;RMBR生化上清液總硬度和總鐵平均值分別為158·70mg/L和0·25mg/L;RMBR膜出水總硬度和總鐵平均值分別為154·92mg/L和0·04mg/L;RO出水總硬度平均為3·75mg/L,總鐵濃度未檢出。
可見,RO對總硬度的去除起主要作用,其去除鐵的原理與硬度的是一致的,都是毛細管流機理。ASBR和RMBR對總硬度和總鐵的去除作用很小,兩者對鐵和硬度等無機物的去除機理除了微生物新陳代謝作用的需求外[5],還有部分金屬鹽類是通過形成膠體和沉淀被污泥吸附或膜截留去除,例如細菌胞外酶催化作用以及曝氣作用能將非三價鐵氧化成三價鐵[6],三價鐵通過靜電吸附、絡合、水解絮凝等作用生成膠體或沉淀。
2·6 Fenton試劑氧化的適宜條件及其對污染物去除效果分析
正交實驗結果表明,H2O2投加量、反應時間、初始pH值和Fe2+投加量對氧化效果的影響均較大,其中H2O2投加量的影響最顯著。氧化的適宜條件為(質量比)CODcr/H2O2=1：1·5、CODcr/Fe2+=1：1·5、反應時間=5h、反應初始pH=5。在適宜條件下,當濃水CODcr為108·01mg/L、色度為71倍時,氧化后出水CODcr為50·15mg/L、色度為36倍,去除率分別為53·6%和49·3%。
由于Fenton試劑主要包括H2O2和Fe2+,在酸性條件下H2O2能被Fe2+催化分解生成羥基自由基(·OH),并引發鏈反應產生更多的其它自由基。·OH具有很強的氧化性且氧化選擇性少,因此Fenton試劑能氧化水中的大多數有機物。而且因Fe2+的存在還會產生鐵水絡合物,其絮凝沉淀對有機物也有去除作用[7]。
2·7 工藝組合的可行性分析
2·7·1 工藝出水回用的可行性
我國目前尚沒有統一的印染廢水回用水質標準,表2所示的回用水水質要求是印染行業的用水水質標準[8]。
注:總硬度的回用標準:原水硬度小于150mg/L可全部用于生產;原水硬度在150~325mg/L,大部分可用于生產,但溶解性染料應使用小于或等于17·5mg/L的軟水,皂洗和堿液用水硬度最高為150mg/L;噴射冷凝器冷卻水一般采用總硬度小于或等于17·5mg/L的軟水。在回用水質要求中沒有涉及到化學需氧量,經調查了解除染整用水對化學需氧量要求嚴格外,一般小于60mg/L都可用于生產。因RO出水的CODMn在0·51 ~1·51mg/L之間,平均為0·81mg/L,遠低于上述要求。根據表2可確定,工藝組合的出水可以回用于印染生產。
2·7·2 RO濃水氧化后達標排放的可行性
利用Fenton試劑法氧化RO濃水,其CODcr和色度去除率分別為53·6%和49·3%,出水CODcr和色度值為50·15mg/L和36倍,均滿足《廣東省水污染物排放限值》(DB4426-2001)中第二時段一級排放標準要求,可以排放。
2·7·3 經濟性分析
結合該企業污水站運行費用統計,當在該企業污水站的二級生化處理工藝后面增加ASBR-RMBR-RO-Oxidation工藝實現廢水回用和濃水達標排放時,每處理1m3印染廢水的運行費用約為4·50元,其中電耗約占45%、藥劑費用約占50%。
3 結 論
(1)RMBR抗負荷沖擊能力強,在進水水質波動較大的情況下,RMBR膜出水的水質仍很穩定。當HRT在12~20小時之間變化時,HRT對RMBR生化效果的影響較小,最佳的HRT在12h左右。
(2)微濾膜對大分子有機物有一定的吸附截留作用,但是對于溶解性的小分子有機物和硬度等無機鹽截留作用很小,它的主要作用是進行泥水分離。反滲透膜則可以高效地截留透過微濾膜的溶解性有機物以及硬度和鐵等無機鹽,保障了工藝出水水質的安全。
(3)ASBR-RMBR-RO回用工藝對污染物的去處效率很高,當進水的水質各指標平均值CODcr=341·09mg/L、色度=100倍、總硬度=164·28mg/L、總鐵=0·57mg/L時,其工藝出水的水質平均值為CODMn=0·82mg/L、色度<5度、總硬度=3·75mg/L、總鐵含量為檢出,各指標均滿足回用的要求。
(4)H2O2投加量、反應時間、反應初始pH值和Fe2+投加量對氧化效果的影響均較大,其中H2O2投加量對氧化效果的影響最顯著。在適宜條件下,當濃水CODcr和色度值為108·01mg/L和71倍時,Fenton法氧化的CODcr去除率為53·6%,色度去除率為49·3%,出水CODcr和色度值分別為50·15mg/L和36倍,兩指標均滿足排放要求。
(5)ASBR-RMBR-RO-Oxidation工藝組合處理并回用印染廢水是可行的,其回用工藝出水水質指標均滿足印染生產要求,RO濃水氧化工藝出水可達標排放,廢水回用的運行成本約為4·50元/m3。
<<上一頁[1][2]
相關信息 
推薦企業 推薦企業
推薦企業
您所在的位置：
