生物膜法在玻璃纖維廢水處理中的研究

馬訓(xùn)孟，蘇傳輝，劉秋鳳

（1. 山東利源海達環(huán)境工程有限公司，山東 濟南 250100；2. 山東省淮河流域水利管理局規(guī)劃設(shè)計院，山東 濟南 250100；3. 山東省陽光工程設(shè)計院有限公司，山東 濟南 250100）

玻璃纖維廢水主要來源于玻璃纖維或礦物質(zhì)棉在高速噴吹拉制過程，廢水COD值較高，含有大量的甲醛及有機油脂類等有毒有害成分，可生化性差，因此該類廢水的直接排放對周圍環(huán)境以及人體健康構(gòu)成了極大的危害[1,2]。目前常規(guī)生化處理方法對該廢水效果較差，為提高污水處理能力，降低污水處理廠投資及運行費用，本文以某玻璃纖維公司污水廠為實驗研究對象。該廠污水處理工藝為：污水→調(diào)節(jié)池→混合反應(yīng)池→初沉池→清水池→水解池→接觸氧化池→二沉池→氣浮池→生物炭池→排放及回用。

目前企業(yè)好氧池、氣浮池和生物炭池出水COD約為 70～120 mg/L，且出水水質(zhì)波動較大。由于水中含有難降解有機污染物，出水COD較高，考慮污水回用于生產(chǎn)，本文以 MBR法對水解池出水進行深度處理實驗，探討 MBR法的可行性及最佳運行條件[3]。

1 實驗部分

1.1 實驗儀器與藥劑

COD恒溫加熱器、COD瓶、冷凝管、錐形瓶等玻璃器皿；重鉻酸鉀、鄰菲羅啉、硫酸亞鐵、硫酸亞鐵銨、濃硫酸、硫酸銀、硫酸汞、氫氧化鈉（以上試劑均為分析純）。

處理的廢水來源：山東某玻璃纖維企業(yè)污水廠內(nèi)廢水

1.2 測試指標和測試方法

CODcr：重鉻酸鉀氧化法；

1.3 實驗裝置與材料

MBR試驗裝置：MBR反應(yīng)池使用容積1 000 L（1 000 mm×500 mm×2 200 mm)有機玻璃水箱，底部裝有曝氣設(shè)備、鼓風(fēng)設(shè)備采用空氣壓縮機1臺、膜元件采用中空纖維膜（公稱孔徑為0.2μm的纖維膜）、進水流量計1個、出水流量計1個、空氣流量計1個、抽吸泵1臺、產(chǎn)水箱1臺、控制柜1臺。

2 實驗分析及結(jié)果

2.1 MBR法處理玻璃纖維廢水的可行性實驗

在實驗反應(yīng)裝置中加入一定量的該企業(yè)污水廠水解池出水，啟動 MBR實驗裝置，對活性污泥進行培養(yǎng)馴化，進行廢水的 MBR處理，按照目前的運行參數(shù)運行后測定處理后的廢水COD值，實驗結(jié)果如圖1所示。

本階段MBR實驗主要對水解池出水進行MBR好氧生化處理，共進行19天55個批次的測試，水質(zhì)情況如下：水解池出水 CODcr基本為 200～400 mg/L，經(jīng)過 MBR法處理后出水 COD基本穩(wěn)定在100～150 mg/L之間，去除率為40%～60%。MBR出水COD較低，與現(xiàn)有污水經(jīng)過氣浮和生物炭池工藝處理后的出水水質(zhì)相當，因此實驗分析可知 MBR法處理玻璃纖維廢水可行，可長時間穩(wěn)定運行。

圖1 MBR法處理玻璃纖維廢水的實驗效果

2.2 水力停留時間對MBR處理效果的影響

在完成2.1實驗后，MBR可穩(wěn)定運行，改變水解池水在實驗裝置中的水力停留時間，其余參數(shù)按照原有的運行參數(shù)運行后測定處理后的廢水 COD值與停留時間之間的關(guān)系曲線，實驗結(jié)果如圖2所示。

圖2 水力停留時間對MBR處理效果的曲線

由圖2可以看出，長時間的對該實驗裝置進行運行后，通過實驗改變 MBR污水的停留時間進行生化處理，停留時間調(diào)整范圍為4小時到13小時范圍之間，但從上圖可以看出，在MBR系統(tǒng)穩(wěn)定后，不同的停留時間對MBR出水COD的有一定影響，但影響不是十分明顯。同時可以看出，在水力停留時間小于8 h時，MBR出水COD波動最大，停留時間HRT在8～10 h出水COD穩(wěn)定，波動較小，MBR系統(tǒng)整體較為穩(wěn)定[4]。

2.3 溫度對MBR出水COD影響的實驗研究

在完成水力停留時間影響實驗后，MBR穩(wěn)定運行，改變 MBR裝置的運行溫度，其余參數(shù)按照原有的運行參數(shù)運行后測定處理后的廢水 COD值與溫度之間的關(guān)系曲線，實驗結(jié)果如圖3所示。

由圖3可以看出，溫度與MBR出水COD成反比關(guān)系，在 25℃左右時 MBR出水基本穩(wěn)定在100～120 mg/L，當水中溫度降至20℃以下后，隨著MBR池內(nèi)水溫降低，生物活性減弱，出水COD呈現(xiàn)上升趨勢，MBR出水達到150 mg/L以上，且水質(zhì)波動較大。

圖3 溫度對MBR出水COD的影響

3 結(jié) 論

（1）綜合MBR實驗數(shù)據(jù)，水解池出水CODcr基本為200～400 mg/L，經(jīng)過MBR法處理后出水COD基本穩(wěn)定在 100～150 mg/L之間，去除率為40%～60%。與現(xiàn)有污水經(jīng)過氣浮和生物炭池工藝處理后的出水水質(zhì)相當，因此實驗分析可知 MBR法處理玻璃纖維廢水可行，可長時間穩(wěn)定運行。

（2）通過改變MBR污水的停留時間對玻璃纖維廢水生化處理，可以看出污水在 MBR的停留時間以8～10h較為合理。

（3）溫度與MBR出水COD成反比關(guān)系，當水中溫度降至20 ℃以下后，出水COD升高，水溫在20～25 ℃時MBR出水效果較好。

[1]崔勝霞，王家彩. 壓濾-水解酸化-接觸氧化-過濾工藝處理玻璃纖維廢水[J]. 環(huán)境科技, 2011,24(5)：34-36 .

[2]溫軍杰，胡勤海，王夢卿.玻璃纖維生產(chǎn)廢水處理實驗研究[J]. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù), 2004,27(6).

[3]Evaluation of an MBR-RO systemto produce high quality reuse water microbial control,DBP formation and nitrate. Anna MC,Robert C A,David MB,et al. Water Research . 2005.

[4]A pilot study for wastewater reclamation and reuse with MBR/RO and MF/RO systems. TAM L S,TANGA T W,LAU G N,et al. Desalination .2007.