MBR工藝在電池廢水處理中的應用

閆二礦周軍

（1.鄭州升達經貿管理學院，河南鄭州 451191；2.鄭州輕工業學院材料與化工學院，河南鄭州 450001）

MBR工藝在電池廢水處理中的應用

閆二礦1周軍2

（1.鄭州升達經貿管理學院，河南鄭州 451191；2.鄭州輕工業學院材料與化工學院，河南鄭州 450001）

利用絮凝、氧化沉淀工藝將廢水中SS、COD去除一部分，經過水解酸化提高廢水的可生化性，經生物接觸氧化后進入MBR池進行深度處理，在MBR池中利用膜的過濾作用和生物作用，進一步降解水中的可溶性COD，使其達到排放標準。

膜生物反應器；生物接觸氧化；電池廢水處理

1 總論

電池生產中的廢水主要來源有電池生產線清洗漿料的廢水；調配漿料中灑漏的藥劑廢水；清洗生產地面的廢水。電池生產中的廢水含有大量的Zn2+，Mn2+，Hg2+等重金屬離子，主要污染物成分是微米級的碳粉，如果不加治理排放，將對環境造成污染。

某鋰能電池生產企業進行了MBR工藝應用與電池廢水深度處理的嘗試，電池廢水通過“調節+混凝沉淀+水解酸化+接觸氧化+MBR”工藝進行處理后，出水水質指標可達到排放標準。MBR工藝在電池廢水處理領域的成功應用，對電池生產企業生產廢水的深度處理和減少廢水中污染物排放具有重要意義。

2 電池廢水水質特點

某鋰能電池生產企業生產電池工藝產生的電池廢水水質情況，見表1。

表1 電池廢水水質情況

電池廢水含SS濃度高、COD高、可生化性差，雖然生化處理技術是處理高濃度有機廢水、去除有機污染物的最有效手段之一,但是對這樣的焦化廢水直接進行生化處理存在一定難度,需要進行預處理,改善廢水的可生化性。利用絮凝、氧化沉淀的方式有效地去除廢水中的大部分SS和COD，然后經常規水解酸化池處理后可有效改善廢水的可生化性。

3 工藝流程

根據某鋰能電池生產企業提供的數據，本工程設計處理水量1m3/h。設計的工藝流程見圖1。

圖1 電池廢水處理設計工藝流程

生產車間各股生產廢水先進入廢水收集池進行收集，含碳粉廢水先經板框壓濾機過濾處理以回收廢水中大部分碳粉，濾液進入調節池，調節池中的混合廢水用耐腐蝕的污水提升泵抽至混凝反應系統進行混凝沉淀反應，經離心機進行固液分離后，固體定期由有資質單位處理，液體用耐腐蝕的污水提升泵抽至氧化反應池，采用兩個氧化反應池進行間歇處理，反應完后經壓濾機壓濾處理，濾液自流入中間水池。中間水池中的廢水進入水解酸化池，利用厭氧生化法使廢水中的有機物得到初步分解，提高廢水的可生化性。解酸化池出水進入接觸氧化池進行好氧生化處理，在接觸氧化池利用好氧微生物將廢水中的有機物進行較為徹底的去除后，再進入MBR池進行深度處理，在MBR池中利用膜的過濾作用和生物作用，進一步降解水中的可溶性COD，使其達到排放標準。

剩余污泥經廂式壓濾機脫水后直接送垃圾處理站處置，也可摻入煤中焚燒。

4 生物接觸氧化電池廢水處理工藝介紹

4.1 生物接觸氧化工藝主要構筑物和設施

接觸氧化池、鼓風機、微孔曝氣器、曝氣管、組合填料等。

工藝參數：處理能力—1m3/h，反應池尺寸—1.5m×1.5m× 2.5m，有效水深—2.0m，停留時間—5h。

鼓風機2臺，微孔曝氣器6個，曝氣盤服務面積0.45m2～0.70m2，曝氣管一套，組合填料，填料直徑Φ150，比表面積￡= 200m2/m3，數量15m3。

4.2 生物接觸氧化水處理技術的工藝特點

（1）由于填料的比表面積大，池內的充氧條件良好，生物接觸氧化池內單位容積的生物固體量高于活性污泥法曝氣池及生物濾池，因此生物接觸氧化法具有較高的容積負荷。

（2）由于大部分微生物固著生長在填料表面，生物接觸氧化法不需要污泥回流系統，也不存在污泥膨脹問題，污泥產量低，運行管理簡便。

（3）由于生物接觸氧化池內生物固體量多，水流屬完全混合型，因此生物接觸氧化法對水質水量的變化有較強的適應能力。

（4）生物接觸氧化池內的微生物在生活污水環境下生長繁殖迅速，間歇性運轉啟動快，在7-15天即可達到最佳處理效果。

（5）生物接觸氧化法運行費用低，占地面積小；易于維護；具有一定的抗沖擊負荷能力，運行操作方便，工藝先進，設備材料已成熟化，在運行管理上更具優勢，在污水處理工程中得到了廣泛的應用。

5 MBR處理工藝

本工程使用的膜能夠截留住活性污泥以及絕大多數的懸浮物,取得清澈的出水。

5.1 MBR工藝的主要構筑物和設施

MBR池、曝氣管、污泥回流泵、反沖泵等。

工藝參數：處理能力：1m3/h，反應池尺寸：2.0m×1.5m×2.5m，有效水深：2.0m，停留時間：6.0h。

與接觸氧化池共用氣源，曝氣管一套，配套污泥回流泵兩臺，配套反沖泵一臺。

5.2 MBR工藝的主要特點

（1）對污染物的去除率高，抵抗污泥膨脹能力強，出水水質穩定可靠，出水中沒有懸浮物。

（2）膜生物反應器實現了反應器污泥齡SRT和水力停留時間HRT的徹底分離，設計、操作大大簡化。

（3）膜的機械截流作用避免了微生物的流失，生物反應器內可保持高的污泥濃度，從而能提高體積負荷，降低污泥負荷，且MBR工藝略去了二沉池，大大減少占地面積。

（4）由于SRT很長，生物反應器又起到了“污泥硝化池”的作用，從而顯著減少污泥產量，剩余污泥產量低，污泥處理費用低。

（5）由于膜的截流作用使SRT延長，營造了有利于增殖緩慢的微生物。如硝化細菌生長的環境，可以提高系統的硝化能力，同時有利于提高難降解大分子有機物的處理效率和促使其徹底的分解。

（6）MBR曝氣池的活性污泥不因產水而損失，在運行過程中，活性污泥會因進入有機物濃度的變化而變化，并達到一種動態平衡，這使系統出水穩定并有耐沖擊負荷的特點。

（7）較大的水力循環導致了污水的均勻混合，因而使活性污泥有很好的分散性，大大提高活性污泥的比表面積。MBR系統中活性污泥的高度分散是提高水處理效果的又一個原因。這是普通生化法水處理技術形成較大的菌膠團所難以擬比的。

（8）膜生物反應器易于一體化，易于實現自動控制，操作管理方便。

6 處理效果

經過以上工藝過程，出水水質達到如下標準排入市政下水道。出水指標見表2。

表2 出水水質指標

7 結論

采用MBR工藝處理焦化廢水在技術上是可行的；在同樣的生化池容條件下，其較傳統工藝COD去除率提高30%，氨氮去除率提高50%，SS的去除率達到100%；同時水解酸化工藝在一定程度上能有效提高廢水的可生化性，采用水解酸化作為生物接觸氧化與MBR工藝的預處理也是必要的。

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1003-5168(2014)04-0040-02