MBR工藝在鹵制品廢水治理中的應用

李 宋

(浙江省蒼南縣環保局，浙江 蒼南 325800)

1 引言

溫州市蒼南縣鹵制品行業多由家庭作坊式發展而來，起點低、規模小、廢水治理技術薄弱，給生態環境造成了較為嚴重的污染，加之鹵制品企業主普遍文化水平低，對環保的有關法律、法規認識不足，環境保護意識淡薄。同時現企業多采用A/O工藝處理鹵制品廢水，由于種種原因，出水不能穩定達到《肉類加工工業水污染物排放標準》(GB13457-92)中1992年7月1日以后建設單位的一級排放標準。

本文結合國內外醬鹵廢水的研究現狀，對蒼南縣某醬鹵企業廢水的現有處理工藝上增設MBR(膜生物反應器技術)單元深度處理，并對MBR單元進行工程分析。主要研究內容為:對MBR單元進行設計計算，分析MBR單元的工程運行效果，對膜污染提出減緩膜污染的相關措施。并希望通過相關研究，可以為溫州其它醬鹵企業處理廢水時提供相應的技術依據和設計參數[1～3]。

2 廢水來源及水質

本文以蒼南縣靈溪鎮某鹵制品企業為例，該企業主要從事鹵制品的加工，產品雞腿、雞翅、雞爪和鹵豬蹄,該企業生產廢水主要成分為色素、動植物油脂以及調料等,廢水COD含量比較高，B/C比相對比較高，廢水表面基本呈淡黃色，動植物油和懸浮物濃度較高。經檢測進水COD大約在1000～4000 mg/L, BODs大約在500～1000 mg/L,懸浮物大約在300～400 mg/L, 動植物油大約在150 mg/L以上。該企業原有污水處理站采用A/O傳統工藝，處理后的出水水質COD大約為200 mg/L,BODs大約為100 mg/L, 懸浮物大約為150 mg/L,不能穩定達到《肉類加工工業水污染物排放標準》(CB13457-92)中92年7月1日以后建設單位的一級排放標準，該企業于2011年7月在A/O傳統處理工藝后增設MBR單元進行深度處理，改造后污水處理工藝流程如圖1所示。

圖1污水處理工藝流程

該污水處理站建成后,使得該鹵制品企業生產污水的處理能達到《肉類加工工業水污染物排放標準》(GB13457-92)中1992年7月1日以后建設單位的一級排放標準。其中COD小于70 mg/L,BODs小于25 mg/L,氨氮小于15 mg/L。

3 MBR單元工藝的設計

3.1 原水的特性

原水成分中盡量不能有太多的油脂成分在里邊，包括溶解在原水中如果含有沒有處理干凈的有機物或者是有沒有凝聚的絮凝劑，他們如果粘在精密過濾膜的表面上，這樣就有可能導致加速儀器微細孔的堵塞，影響機器的正常工作。所以在清洗時選用的消泡劑類型是乙醇類的不能選用硅類型的，這樣就不容易使膜堵塞。

3.2 處理要求

(1)通過膜處理污泥時，首先要先從一個直徑為2 mm的一個微細孔的格柵中進行過濾然后才進入到膜生物處理槽中。這樣就可以提前處理掉大的固態物質，避免給膜造成破壞損傷。這樣的技術稱為膜分離活性污泥法預處理。

(2)要根據活性污泥法和膜表面清洗的需求量來滿足空氣的需求量。

(3)處理裝備應配備化學氧氣和活性碳的處理方法來滿足對水的顏色和味的嚴格把控和要求。

3.3 污水處理站的運行效果

經過檢測統計，蒼南縣污水處理站的進水水質為:COD1000～4000 mg/L, BOD5300～400 mg/L,SS 300～400 me/L,油脂在150 mg/L以上，經過預處理和A/O工藝的處理后，出水指標為:COD 200 mg/L, BOD5100 mg/L,SS 150 mg/L。 采用MBR工藝深度處理后,最終出水BOD5,的最高值為5 mg/L,正常情況下小于22 mg/L。COD的最高值為40 mg/L,一般小于30 mg/L。

蒼南縣環境監測站定期對該企業的污水處理站出水進行監測,結果顯示該污水處理站出水的各項污染物指標均達到相關標準的要求，尤其是對BOD5和SS的去除效果更是非常理想。

4 MBR工藝的運行管理

4.1 運行條件的標準

MLSS的黏度、pH值、濃度、DO(溶解氧)等的條件的處理要保證他們的處理范圍合適，這樣就能夠保證良好的處理能力[4～6]。表1所示的運行條件為標準條件。

表1 膜組件的運行條件標準

4.2 MBR的維護和管理

4.2.1 管理項目的實施和維護

為了保證膜組件的功能的運行，現進行如下的管理項目的維護和實施。

①對曝氣管進行一天一次的清洗。

②要在每半年或者是在初期穩定運行時的跨膜壓差低于同一過濾流量下跨膜壓差5 kPa時或者是取二者之間時間較短的為期限對膜元件進行藥物清洗。

4.2.2 那氣管消洗的方法

曝氣裝置的曝氣孔出現污垢就會影響曝氣的均勻程度，造成膜的堵塞，為了防止這種情況的發生，需要每天對曝氣管進行一次清洗。

在清洗的過程中，將排空氣閥打開，利用曝氣管中的壓力將污垢推出曝氣管外。

4.2.3 膜元件的化學清洗方法

在膜表面上的孔被堵塞后，跨膜壓差就會出現上升現象，當壓差上升比較大時，就需要對膜元件進行化學清洗，以下是具體清洗周期。

①在同一個過濾流量條件下，膜間壓差高于初期穩定運行期間的膜間壓差5kPa時，或是對膜元件每隔半年進行一次化學清洗。針對兩種周期，選擇時間較短的實施一次化學清洗。

②在跨膜壓差上升比較快的情況下，要快速進行化學清洗，這樣可以盡快消除膜表面上的孔堵塞情況。

5 結論

(1)溫州某醬鹵企業原采用A/O工藝處理醬鹵廢水,出水不能穩定達到《內類加工工業水河染物排放標準》(GB13457-92)中92年7月1日以后建設單位的一級排放標準。為提高水資源的循環利用率,2011年采用MBR的深度處理工藝進行技術改造。處理污水量200 m3/d,處理后的水達到了上述標準。處理好的水目前主要回用到環境綠化、廠房沖洗等,年可節約水費用約25萬元。

(2)對膜阻力的分布進行測定后，發現膜固有的阻力占了13.56%；濾餅層的阻力占了82.61%，在不可逆傳染的情況下產生的阻力占了3.46%，比較難除去的污染物產生的阻力之和占了0.37%。由此可見濾餅層的造成膜流通量下降的關鍵因素。

(3)通過采用XRF、FTIR等方法對膜絲表面產生的污染物進行分析檢測，發現多糖和蛋白質是主要的有機污染物，P、Si、S、Ca等元素合成的化合物是主要的無機污染物，堆積在膜表面上的孔內和膜絲表面。

6 建議

(1)醬鹵廢水中含油量較高，在工程實際運行過程中發現少量油對膜通量有影響，建議企業采用適宜的微量油去除工程措施，延長膜的運行工作周期。

(2)在膜污染的微觀研究中，建議在不同的DO環境下對比EPS中的TB、LB、EPSs各個組分的組成和含量的影響，以及TMP在不同的抽吸停留時間和曝氣強度下的變化的規律。進一步為MBR膜污染控制提高理論依據。