MVR蒸發(fā)濃縮一A/0一芬頓十膜生物反應器組合工藝處理纖維素醚廢水的工程研究

許旅強　蔣培軍　劉響響　張學紅

摘要：基于纖維素醚廢水高溫高鹽高C（）D的特性，采用MVR蒸發(fā)濃縮一膜生物反應器（MBR）組合工藝對其進行了處理，探討了MBR管式超濾膜工藝及其主要構筑物和MBR管式膜組件設計參數(shù)。工程運行結(jié)果表明：效果良好，COD總?cè)コ士蛇_99%以上，出水COD質(zhì)量濃度為300 mg/L，可滿足《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）的三級級排放標準，回用水水質(zhì)可以達到50 mg/L以下，滿足回用水標準要求。

關鍵詞：MVR蒸發(fā)濃縮;A/O;膜生物反應器;纖維素醚廢水;設計參數(shù)

中圖分類號：X705 文獻標識碼：A 文章編號：16749944（ 2020） 2-0111-02

1 引言

藥用輔料纖維素醚是由纖維素或環(huán)氧化物經(jīng)聚合形成的含較多羥基的高分子化合物[1]，通過強化凝膠互補協(xié)同增效優(yōu)化技術，對纖維素結(jié)構的取代基進行設計、工藝流程進行再造與提升，實現(xiàn)醫(yī)藥級纖維素生產(chǎn)的柔性控制，使產(chǎn)品增加了超低和超高粘度規(guī)格，凝膠溫度、成膜性、透光率以及分子結(jié)構上的化學基團精細控制，能適應符合新型植物基膠囊原料羥丙甲纖維素及新型控緩釋藥物制劑的骨架劑、致孔劑、包衣劑的應用，但產(chǎn)生的高濃度有機污水[2]也使環(huán)境受到了很大程度的污染。

2 工程概況

2.1 廢水水質(zhì)

浙江某醫(yī)藥化工企業(yè)羥基纖維素醚廢水處理量為1000 m3/d，其中高濃度MVR[3J廢水處理規(guī)模200 m3/d，回用水處理規(guī)模為500 m3/d。該廢水的COD濃度較高，且BOD/C（）D低，可生化性差，廢水指標如表1所示。廢水中不僅含有低分子的環(huán)氧化物聚合單體，而且還含有高分子的纖維素醚大分子化合物，這些大分子采用常規(guī)的物理和化學方法難以去除，而且生化技術也難以有效地降解，是難降解有機化工廢水中難度較大的一類廢水。

2.2 工藝流程

200 t/d高鹽廢水（含鹽率≥10%）經(jīng)蒸發(fā)[1]濃縮后產(chǎn)生20 t/d的廢水，水質(zhì)C（）D≤50000 mg/L，CI-≤3000 mg/L，后混入其他纖維素綜合廢水經(jīng)過以下處理工藝（圖1）。

由圖1、表1可以看出，高鹽廢水、清洗廢水與生活污水進入集水池混合，由于集水池的綜合污水濃度很高，工藝中增加定量復合肥和缺氧水解池工藝[5]，使得后期的好氧池有機負荷降低，從而保證廢水生化階段的效果以及整個處理工藝的穩(wěn)定性和可操作性，經(jīng)二沉池底部的活性污泥回流到水解池，確保反應有足夠的污泥濃度，減少污泥流失，剩余污泥濃縮后壓濾。

水解池出水自流進入好氧池，通過向水體中通入空氣進行增氧，在好氧環(huán)境下，利用好氧微生物菌團的吸附、降解等聯(lián)合作用去除廢水中的有機物，綜合廢水中的有機物大部分在此單元得到降解去除;好氧池出水自流進入二沉池，進行泥水分離，上清液50%達標排放，納入市政管網(wǎng)，其余50%進入后續(xù)深度處理單元。出水依次進入Fenton氧化池、堿反應池、絮凝反應池，進行強氧化反應，提高B/C比，進而改善廢水的可生化性[6]。

3 MBR內(nèi)置超濾膜工藝

3.1 膜處理工藝流程

膜系統(tǒng)工藝[7]采用“內(nèi)置式超濾”[8]處理工藝，內(nèi)置式超濾膜采用日本進口POREFLON膜。超濾膜通過抽吸泵出水，產(chǎn)水進入超濾產(chǎn)水池，再通過泵提升進人中水回用系統(tǒng)進行處理，膜池清洗水利用MBR產(chǎn)水[9]。根據(jù)產(chǎn)水量、跨膜壓差變化來判斷膜清洗條件，定期對超濾膜進行化學清洗。內(nèi)置式超濾膜為間歇式運行方式，運行9 min，停1 min。合格的超濾產(chǎn)水進行中水回用。

3.2 膜處理組件

超濾膜材料為PTFE，經(jīng)過親水性處理具有良好的抗污染性能，且具有較好的耐酸堿性、耐化學性能。納濾膜材料為聚酰胺復合膜，膜面積大、產(chǎn)水通量大，且具有較好的耐酸堿性、耐溫性能。

3.3 膜處理運行出水水質(zhì)

由于超濾膜均孔徑為0.2 μm，能截留部分COD、BOD5，和幾乎所有的菌膠團等。系統(tǒng)投入運行至今，膜系統(tǒng)進出水水質(zhì)分析如表2所示。

3.4 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)采用針對膜處理工藝開發(fā)的全自動超濾控制系統(tǒng)，其組成包括中央集中控制系統(tǒng)和現(xiàn)場就地控制系統(tǒng)，采用中央集中控制與現(xiàn)場就地控制兩種控制方式，可通過人機交互界面實現(xiàn)對工藝設備的實時監(jiān)控、運行異常的報警提示和運行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理。采用變頻控制器（可選配件）對進水泵、膜清洗泵進行控制，以達到優(yōu)化超濾工藝性能，確保生產(chǎn)安全連續(xù)穩(wěn)定運行，延長超濾膜組件運行壽命，降低工藝能耗，降低運行成本，便于現(xiàn)場監(jiān)控與管理的目的。

4 運行效果

項目廢水治理及回用工程于2012年9月15日動工建設，2012年10月15日竣工，2012年10月16日開始調(diào)試，2013年7月25日投入運行，運行狀況良好，出水水質(zhì)穩(wěn)定，COD達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）的三級標準，去除率可達99%以上，2014年工程驗收COD監(jiān)測結(jié)果見表3。

5 結(jié)論

利用MVR-A/O-MBR組合工藝處理纖維素醚廢水是可行的，COD總?cè)コ士蛇_99%以上，出水COD質(zhì)量濃度為300 mg/l_，達到了GB8978 - 1996的三級標準，回用水水質(zhì)可以達到50 mg/L以下，滿足回用水標準要求。

參考文獻：

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[9]李長東，張興文，楊風林，等.城市污水深度處理及中水回用[J].環(huán)境工程，2009（3）：26-28.

作者簡介：許旅強（ 1984--），男，工程師，研究方向為環(huán)境保護及高濃度廢水處理。

通訊作者：劉響響（ 1989--），男，碩士，工程師，研究方向為環(huán)境保護及高濃度廢水處理。