MBR在含油废水处理中的应用
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MBR在炼油污水深度处理中的应用
李翔美;刘宏伟;瞿德业
【期刊名称】《甘肃联合大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2010(24)2
【摘要】介绍了一体式膜生物反应器( MBR)深度处理炼油污水的工艺特点和去污效能.试验结果表明:MBR深度处理炼油污水出水水质好, CODCr、NH3-N分别可低至 25 mg/L、3 mg/L以下, 平均去除率分别高达82.55%, 90.10%;出水的油类,SS,浊度分别在1.85 mg/L、1.4 mg/L、0.5 NTU以下,出水各项指标均达到了国家循环冷却水的用水要求.
【总页数】3页(P64-66)
【作者】李翔美;刘宏伟;瞿德业
【作者单位】西北师范大学,地理与环境科学学院,甘肃,兰州,730070;西北师范大学,地理与环境科学学院,甘肃,兰州,730070;西北师范大学,地理与环境科学学院,甘肃,兰州,730070
【正文语种】中文
【中图分类】TE992.1
【相关文献】
1.MBR组合工艺在炼油污水处理中的应用 [J], 彭波
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4.深度处理工艺在炼油污水水质提标改造中的应用 [J], 杨开研
5.反硝化生物滤池在炼油污水深度处理中的工程应用 [J], 刘雪雪;张哲;吴盼盼;乐淑荣;宋晓林;阮元军
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所属行业: 水处理关键词:石化废水 MBR 膜组件膜生物反应器(MBR )技术于 20 世纪 60 年代开始应用于污水处理领域,经美国和日本的开辟和研究,MBR 在废水处理领域逐渐成为主流处理技术之一〔1-3〕65377;我国对MBR 的应用研究始于 20 世纪90 年代初, 目前已有数百套 MBR 系统应用于各种废水处理工艺中〔4-5〕65377;与传统工艺相比MBR 具有明显的优势,主要体现在占地面积小,污染物去除率高,污泥浓度高65380;泥龄长且产泥量少,产水水质好并可回用,抗冲击能力强,规模和控制比较灵便等方面65377; 使用 MBR 工艺处理石化废水 , 必须根据实际情况采取适当的运行管理措施,同时控制好膜污染速率,才干充分发挥MBR 工艺的优势,以达到降低成本,提高处理量的目的 65377;1 工艺概况惠州大亚湾石化区综合污水处理厂为石化区内进驻企业提供污水处理服务 65377;该污水处理厂采用MBR 工艺,要求出水水质必须达到《广东省水污染排放限值》 (DB 4426—2001)第二时段一级标准的要求 65377;该厂进水水质及排放标准如表 1 所示 65377;该污水处理厂工艺流程见图 165377;该厂所用MBR 膜组件产自日本旭化成公司,其核心聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜是一种耐物理冲击且化学稳定性好的优良微滤膜, 孔径为0.1~0.2 μm65377;MBR 单个膜组件由约 3 000 根膜丝及附属零配件组成,有效膜表面积为 25 m2,最高耐受压差为 300 kPa,工作压差为 80 kPa 以下,使用温度在40 ℃以下 65377;若干个膜组件组合在一个膜架中,若干膜架组成一个污水处理膜组,运行膜组的数量主要根据水量的变化以及膜组状况而定 65377;2 MBR 工艺的运行参数设置大亚湾石化区综合污水处理厂所接收石化废水的特点:(1)含有大量毒性化合物(如酚类 65380;胺类 65380;醚类 65380;苯类 65380; 含硫化合物等);(2)难降解有机物(如甲苯 65380;苯烯烃 65380;烷烃65380;多环芳烃65380;单环芳烃及其衍生物等)含量高;(3)可生化性差,用传统生化工艺处理该废水存在 COD65380;色度去除效果差等缺点;(4)存在较大程度的冲击负荷,含盐度高,不利于生化处理系统的稳定运行 65377;2.1 膜组产水周期的设置根据膜组件生产厂家的使用说明和工艺设计设定的运行条件,膜组产水周期为 10 min,其中过滤产水9 min,膜组反洗 1 min65377;膜组在此模式下运行可保持良好的稳定性,膜的过滤压力,即膜压差(TMP)增长缓慢,有利于工艺系统长期安全运行 65377;为检验不同产水周期对膜组稳定运行的影响,且达到提高产水量的目的,该厂对此进行了实验 65377;实验所用两个膜组为A 膜组和 B 膜组,每一个膜组由 7 个膜架组成,两个膜组使用年限 65380;运行参数设置相同,运转情况 65380;膜丝状况相近 65377;其中A 膜组产水周期仍为 10 min(产水 9 min,反洗 1 min),B 膜组产水周期设置为 13 min(产水 12 min,反洗 1 min)65377;通过一段时间的运行和观察,结果见图 265377;所属行业: 水处理关键词:石化废水 MBR 膜组件从参数调整期间的运行效果来看, 处理后的产水 COD 去除率为 85%~93%,磷酸盐去除率为 80%~97%,氨氮去除率为 78%~99%65377;整体上COD 的去除率稳定,磷酸盐和氨氮的去除率波动较大,这主要是由于进水的COD 含量波动相对较小,而磷酸盐和氨氮含量波动较大65377;通过不间断地监测和分析,产水各项水质指标均达到了排放标准的要求65377;参数调整后的运行状况符合工艺要求 65377;2.3 膜组反洗设置该厂在运行初期按照自动化程序的设置, 执行了膜组在线反洗程序,但在随后的实际运行中发现,刚刚过滤后的产水即被打回膜组进行在线反洗工作存在很大的风险:一是产水洁净度不够,难以取得良好的效果; 二是一旦有膜组损坏而导致部份产水未被过滤,污染物及污泥颗粒进入产水,用此水进行反洗势必造成膜丝从内部阻塞, 严重影响膜组的安全运行65377;为杜绝此安全隐患,该厂在程序中取销了在线反洗,在每一个产水周期中,原有的 1 min 反洗被代之以 1 min 的住手产水, 即以间歇产水的方式来保持膜组的稳定运行65377;从图 2 和图 3 可以看出,住手此反洗程序对膜组的稳定运行影响不大 65377;随着膜组的不断老化,膜压差上升的速率不断加快,就需要加大清洗的频次,这时只能采取离线化学药剂清洗措施,虽然清洗彻底, 但也操作繁杂,对正常的生产运行影响较大 65377;对此有采取MBR 工艺的污水处理厂做了改进,如设计了在线药剂反洗系统或者净水反洗系统等 65377;3 MBR 工艺的膜组污染控制3.1 膜组污染控制的 4 个方面普通情况下, 膜组的污染控制主要从4 个方面考虑:废水的预处理 65380;膜本身的性质65380;活性污泥的性质以及MBR 的运行条件, 四者相互影响,共同决定膜组的运行状况65377;废水预处理可以直接改善水的状况,减少悬浮物及其他污染物含量,从源头上降低膜组污染的速率; 膜材质决定了膜的亲水性和膜孔隙率,膜孔的尺寸则会影响膜压差的大小;反应器的构造与错流速率(CFV)将影响到活性污泥中胞外聚合物(EPS)的生成 65380;污泥絮体结构和大小以及溶解物的性质;MBR 中的 HRT/SRT 则直接影响到污泥的浓度和 EPS 的形成与生长〔6〕65377;膜污染的影响因素如图5 所示 65377;3.2 预处理措施粗 65380;细格栅是控制膜组污染的第一道措施,粗格栅 65380;细格栅栅孔尺寸分别为 1565380;5 mm65377;由于石化废水本身固体悬浮污染物含量较少,经过格栅处理后,废水中的悬浮污染物可去除 80%以上,避免了这些污染物在膜组件内部蓄积 65377;在实际运行中发现,膜组件内部固体悬浮物较少,膜丝呈现垂顺状,没有浮现处理生活废水后的雨伞状乍起 65377;3.3 膜材质对膜组污染控制的影响该厂采用的膜材质为聚偏氟乙烯(PVDF),具有优良的化学稳定性65380;耐辐射性和耐热性,但这种材质疏水性极强,易产生吸附污染, 维护保养成本较高,限制了其在污水处理中的大规模应用65377;该厂在实际运行中发现,在膜压差处于高位时,膜丝表面形成为了污泥滤饼层,大量膜丝被滤饼黏连在一起,使得内部膜丝不能起到过滤污水的作用, 为了维持设定的产水量,膜丝就会被施以更大的过膜压力,使膜丝黏连情况更加严重, 最后只能通过人工清理加化学药剂清洗的方式去除滤饼层, 以恢复整个膜组的过水通量 65377;为了减弱膜的疏水性,有学者通过研究认为,可合成两亲聚合物作为添加剂与PVDF 原料共混制膜,可有效改善膜的性能〔7〕65377;3.4 污泥方面的措施为有效控制膜组污染, 必须选择合适的污泥浓度 65377;MBR 工艺有利于在高污泥浓度状况下运行,于是污泥负荷较低,较低的污泥负荷,一方面可以使产生的剩余污泥量减少从而降低了处置费用, 但另一方面使得污泥龄变长 65377;较长的污泥龄有利于世代期较长的细菌生长(如硝化菌),但过长的污泥龄会使微生物产生出可溶性代谢产物(SMP)65377;若大份子的SMP 被截留在 MBR 中一方面会污染膜,另一方面 SMP 会吸附在气—水两相的界面上导致氧传递率的降低, 而小份子的 SMP 则会穿过膜进入产水,导致产水水质变差 65377;低污泥负荷还会使污泥产生 EPS,使混合液的黏度升高, 从而导致污泥的脱水性能变差,膜过滤阻力变大〔8〕65377;该厂根据石化废水的性质和实际运行情况, 在膜组工作区域选择维持了不高的污泥质量浓度(3 000 mg/L 摆布),以保持膜压差的平稳,并减少滤饼层的形成65377;3.5 运行条件方面的措施该厂通过长期的摸索和对照, 并结合水质情况和工艺系统的运行状况, 主要采取了如下几项措施:(1)在约 1 000 m3 的膜组工作区内,安装了 A65380;B65380;C 3 个膜组,避免过高的装填度;(2)在满足生产要求的前提下,对每一个膜组设定合适的膜通量,使用年限较长的 A65380;B 膜组设定产水量为 40 m3/h,年限较短的C 膜组产水量为 60 m3/h;(3)保持稳定的污泥浓度,3 000 mg/L 摆布,并及时更新污泥,防止 EPS 和丝状菌的大量产生;(4)保持较大的曝气量,单个膜组件曝气量为 5~6 m3/h, 以确保池内水体的高度紊动,控制滤饼层在膜丝表面的形成;(5)每一个产水周期住手产水 1 min,以利于膜丝在扰动水流的作用下抖落吸附在表面的污染物;(6)定期对膜组进行离线化学药剂清洗工作,以彻底清除膜丝表面污染物,恢复初始膜压差 65377;4 结论(1)为了适应进水质和量的变化,在确保产水达标排放的基础上,通过不断优化调整 MBR 运行参数,既可以提高工艺系统处理能力,又能够降低生产成本,是 MBR 工艺运行管理的核心内容 65377;(2)采取合适的膜组污染控制措施是确保 MBR 工艺系统长期稳定运行的基础, 在运行参数调整的同时,务必要考虑到对膜组污染的影响,如果调整后的参数加快了膜组的污染, 又不能通过管理和技术手段使之减缓和恢复,则不能采用,反之则可行 65377;(3)使用MBR 工艺处理石化废水具有稳定 65380;高效的特点,具有传统工艺所无法比拟的优点,如污泥浓度高 65380;产水水质好65380;抗冲击能力强等,是处理类似工业废水的有效方法。
MBR技术应用于海上含油废水处理的设计优化摘要:介绍了基于Yusuf Chisti-Murray Moo Young模型的含油废水MBR反应池的设计;研究了曝气量及反应器结构对膜间平均错流流速的影响,并据此选定MBR曝气量及反应器下降流过水断面积分别为200m3/h和3.9m2,获得的膜间平均错流流速为 1.25m/s。
一年半的工程实践表明膜组件的操作负压稳定在0.02MPa以下,远低于化学清洗时的操作负压控制标准0.05Mpa,从而解决了中空纤维膜应用于含油污水处理中膜污染严重的技术瓶颈,为处理其他难降解高浓度工业废水MBR的设计与应用提供了参考和依据。
关键词:MBR 错流流速含油废水曝气量Abstract: Based on the model summarized by Yusuf Chisti-Murray Moo Young, effects of aeration rate and MBR structure on cross-flow velocity along membrane surface were investigated. When the aeration rate and cross-sectional area were 200m3/h and 3.9m2 respectively, the cross-flow velocity in the MBR was 1.25m/s. Due to this higher cross-flow velocity, Transmembrane Pressure (TMP) of MBR was less than 0.02MPa throughout the one-year operation time.Keywords:MBR; cross-flow velocity; oily wastewater; aeration rate近年来,膜技术在污水处理领域中的应用特别是与生物反应器相组合的膜生物反应器(MBR)工艺作为一种新型高效污水处理技术在国内受到了广泛关注,它具有节省用地、易于实现自动化等优点。
MBR技术在石化污水处理中的应用摘要:根据中海油惠州炼油污水处理工程的实际运行效果,分析讨论了膜生物反应器在处理石油化工行业污水的的可行性和可靠性。
结果表明采用此工艺,对于水质水量冲击频繁、可生化性差、污染物成分相对复杂的石化行业污水,经过处理后,水质稳定,品质高。
关键词:石化污水;膜生物反应器目前,全世界的总水量约为三亿二千六百万立方英里,其中97%以上为海水,2%为冰川,余下不足8%的水量以地下水、河流、湖泊、小溪的形式存在[1]。
随着经济的发展,污染的积累,水资源紧缺是我国面临的越来越严峻的问题。
本世纪将是水资源极其匮乏、也是水资源最大化利用的世纪。
在2001年初通过的“国民经济和社会发展第十个五年计划纲要”中将“搞好污水处理回用”明确写入纲要[2]。
根据国家经贸委资源节约和综合利用司工业节水“十五”规划的要求,石油化工行业重点开发和完善稠油污水深度处理,使水的重复利用率达到95%,国家重点企业要达到97%以上。
1 石化废水水质特点炼油企业是用水大户,污水排放量大、成分复杂。
中海油惠州炼化分公司有国内建成单套炼油能力最大的常减压炼油装置1套,其原油加工能力为1200万吨/年,还有配套的电脱盐装置、罐区、酸性水汽提等装置,是国家级特大型炼油企业。
其污水的水质成份复杂,石油类、氨氮、CODcr含量高,而且含有大量的难降解有机物,可生化性一般。
同时中海油对企业自身的环保要求高,外排污水CODcr要求低于50mg/l,回用污水CODcr要求低于30mg/l。
这就进一步加大了污水处理的难度。
传统的生化处理工艺普遍存在COD、氨氮去除效果差,抗冲击负荷能力弱等缺点。
随着膜技术的发展,国内外许多科研院所将它应用到污水处理领域,并取得了良好的经济效益和社会效益。
本文研究的膜生物反应器强化了生化处理效果,可以进一步降低出水中有机物和固形物含量,保证高质量的出水水质。
2 膜生物反应器技术原理膜生物反应器(Membrane Bioreactor)简称MBR,把膜分离技术和生化技术结合在一起。
MBR工艺用于港口含油废水处理的试验研究摘要:采用膜生物反应器处理混凝沉淀后的含油废水,当cod平均进水浓度为323.6mg/l,平均出水浓度为135.2mg/l,去除率基本在60%左右;进水氨氮浓度为20mg/l左右,平均出水浓度为1.2mg/l,去除率基本维持在90%以上;可以满足污水达标排放的要求。
mbr对cod的处理效率随着进水含盐量增加明显下降,出水水质逐渐变差,cod出水指标不能达标。
在实际工程中,应该尽量保证进水含盐量低于8000mg/l。
关键词:mbr 含油废水含盐量中图分类号:x703 文献标识码:a 文章编号:research on harbor oil-contained wastewater treatment by submerged membrane bioreactorwang-che2(tianjinport authority, tianjin 300456, china) abstract: a submerged membrane bioreactor (mbr) was applied to treat harbor oil-contained wastewater aftercoagulation-sedimentation process. when the influent cod was 326.6mg/l, average cod concentration of effluent from the mbr was 135.2mg/l, with the average removal efficiency of 60%. influent ammonia nitrogen was 20mg/l, effluent value was 1.2mg/l, with the removal efficiency more than 90%. the cod removal capacity of mbr deteriorated with the increase ofinfluent salt content, thus, the influent tds should be limited below 8000mg/l.key words: membrane bioreactor; harbor oil-contained wastewater; salt content膜分离技术是利用特殊制造的多孔材料的拦截作用,以物理截留的方式去除水中一定颗粒大小的污染物[1]。
MBBR工艺在石油化工废水处理中的应用在石油化工行业,废水处理一直是一个重要的环境问题。
传统的废水处理方法往往存在处理效果不佳、能耗高、占地面积大等问题。
为了解决这些问题,我所在的公司采用了最新的MBBR(Moving Bed Biofilm Reactor,移动床生物膜反应器)工艺进行废水处理。
MBBR工艺是一种新型的生物处理技术,通过在反应器中加入大量的生物膜载体,提高生物膜的比表面积,从而提高废水处理效果。
该工艺具有处理效果好、耐冲击负荷、占地面积小、能耗低等优点。
我们公司在应用MBBR工艺进行石油化工废水处理时,遇到了一些挑战。
石油化工废水中含有大量的有机物和难降解物质,这对MBBR工艺的处理效果提出了更高的要求。
为了解决这个问题,我们在MBBR反应器中加入了特殊的生物膜载体,这种载体具有很强的吸附和降解能力,能够有效地去除废水中的有机物和难降解物质。
MBBR工艺的占地面积小,能耗低的特点也给我们公司带来了很大的经济效益。
传统的废水处理方法往往需要大面积的占地面积和大量的能耗,而MBBR工艺则可以大大减少占地面积和能耗,这使得我们在废水处理方面能够节省大量的成本。
总的来说,MBBR工艺在石油化工废水处理中的应用取得了显著的效果。
通过实际应用,我们发现MBBR工艺具有处理效果好、耐冲击负荷、占地面积小、能耗低等优点,是一种十分适合石油化工废水处理的工艺。
我们相信,随着MBBR工艺的进一步研究和应用,它将在未来的石油化工废水处理中发挥更大的作用。
重点和难点解析:1. 特殊的生物膜载体在MBBR工艺中,特殊的生物膜载体起着至关重要的作用。
这种载体不仅能够提供大量的生物膜附着面积,还能对废水中的有机物和难降解物质进行有效的吸附和降解。
在实际应用中,我们发现,选择合适的生物膜载体是至关重要的。
我们需要根据废水的具体成分和性质,选择具有良好吸附和降解能力的生物膜载体。
例如,对于含有大量油脂的废水,我们可能会选择具有疏水性的生物膜载体,以便更好地去除油脂。
《膜分离技术在油田含油污水处理中的应用研究进展》篇一一、引言油田开发过程中产生的含油污水是环境污染的重要来源之一,如何有效地处理和利用含油污水已成为当今研究的热点。
膜分离技术作为一种高效、环保的分离技术,近年来在油田含油污水处理中得到了广泛应用。
本文旨在探讨膜分离技术在油田含油污水处理中的应用研究进展,以期为相关研究提供参考。
二、膜分离技术概述膜分离技术是一种以压力差、电位差等为驱动力,利用特殊性质的膜对混合物进行分离、提纯和浓缩的技术。
该技术具有高效、节能、环保等优点,在污水处理、食品加工、制药、生物工程等领域均有广泛应用。
三、膜分离技术在油田含油污水处理中的应用1. 微滤(MF)微滤技术用于去除油田含油污水中的大颗粒杂质和悬浮物,其孔径一般为0.1-10μm。
通过微滤技术,可以有效降低含油污水的浊度,为后续处理提供条件。
2. 超滤(UF)超滤技术是一种能够截留大分子溶质及悬浮颗粒的膜法分离技术,主要用于去除含油污水中的有机物、微生物等。
超滤技术在油田含油污水处理中具有良好的应用效果,能够有效提高出水的质量。
3. 纳滤(NF)和反渗透(RO)纳滤和反渗透技术主要应用于处理高浓度含盐废水,如油田回注水等。
这两种技术可以有效去除水中的盐分、有机物等杂质,提高水质。
4. 膜生物反应器(MBR)膜生物反应器结合了生物处理技术和膜分离技术,具有高效、节能、环保等优点。
在油田含油污水处理中,MBR可以用于去除有机物、降低浊度等,同时能够提高处理效率,降低处理成本。
四、研究进展近年来,国内外学者针对膜分离技术在油田含油污水处理中的应用进行了大量研究。
通过改进膜材料、优化操作条件等方法,提高了膜的通量、抗污染能力和使用寿命。
同时,针对不同地区、不同来源的含油污水,研究人员还开展了大量的现场试验和实际应用研究,为膜分离技术在油田含油污水处理中的应用提供了有力支持。
五、未来展望未来,随着油田开发规模的扩大和环保要求的提高,膜分离技术在油田含油污水处理中的应用将更加广泛。
MBR在含油废水处理中的应用[摘要]随着环境友好型、资源节约型社会建立进程的不断加快,对于工业、生活污水等废水的处理越来越受到人们的关注,因此污水深度处理及回用技术在污水处理中发挥着越来越重要的作用。
污水深度处理及回用是指污水经处理后,出水水质达到并优于国家规定的杂用水标准或企业规定的回用水标准,做为一种新的水资源回用。
回用的方向可以是工业用水如循环冷却水补给水,也可以为生活杂用水如绿化、洗车、冲厕、补充景观水等。
随着科学技术的的快速发展,MBR工艺相比于传统活性污泥工艺的污水处理拥有其自身本身所独有的优点和特性,正在被更多的人所青睐,尽管中国污水处理以活性污泥工艺为主,但是近年正在逐渐被MBR工艺取代,MBR在中国市场的使用率也在逐年增加,本文将主要介绍MBR工艺在含油废水处理中的应用。
[关键词]MBR工艺含油废水处理随着国家对环保的日益重视和人民环保意识的提高,对废水治理的要求也越来越高,排放标准越来越严格。
因此废水能否治理达标,直接关系到企业的生存和发展。
无论是从企业的责任,还是从改善周围的水环境的角度来说,做好废水治理工程都是十分必要的。
治理污染,既能保护人民身体健康、改善企业工作环境,也能为企业的可持续发展打下坚实的基础。
目前MBR工艺在污水处理中的应用越来越广泛,而且具有着很好的发展前景。
MBR(Membrane Bio - Reactor)是膜技术与生物处理技术有机结合的污水处理新工艺。
该工艺利用微滤或超滤膜对水处理微生物的高效截流作用获得高浓度的活性污泥,各类污染物去除率高,出水水质好。
1 MBR技术简介1.1MBR含义及其工作原理MBR为膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor)的简称,近年来被广泛应用于污水处理和水资源的再利用领域中,是一种新型的具有很好的发展前景的水处理技术,它将膜分离单元与生物处理单元有机的结合在一起,大大提高了水处理的能力和效率。
在运用MBR处理废水时,膜分离设备可以将进入生化反应池中的活性污泥以及一些大分子的有机物细菌等、进行有效的拦截,这就直接省去了废水处理过程中的二沉池,提高了处理的效率,同时这种膜的分离技术也大大提高了水处理的能力,同时也让生物反应器的功能更加显现,这种技术的最大优点在于大大增高了污泥浓度,使得水力的停留时间和污泥的停留时间更容易进行实时监测和控制。
MBR在含油废水处理中的应用[摘要]随着环境友好型、资源节约型社会建立进程的不断加快,对于工业、生活污水等废水的处理越来越受到人们的关注,因此污水深度处理及回用技术在污水处理中发挥着越来越重要的作用。
污水深度处理及回用是指污水经处理后,出水水质达到并优于国家规定的杂用水标准或企业规定的回用水标准,做为一种新的水资源回用。
回用的方向可以是工业用水如循环冷却水补给水,也可以为生活杂用水如绿化、洗车、冲厕、补充景观水等。
随着科学技术的的快速发展,MBR工艺相比于传统活性污泥工艺的污水处理拥有其自身本身所独有的优点和特性,正在被更多的人所青睐,尽管中国污水处理以活性污泥工艺为主,但是近年正在逐渐被MBR工艺取代,MBR在中国市场的使用率也在逐年增加,本文将主要介绍MBR工艺在含油废水处理中的应用。
[关键词]MBR工艺含油废水处理随着国家对环保的日益重视和人民环保意识的提高,对废水治理的要求也越来越高,排放标准越来越严格。
因此废水能否治理达标,直接关系到企业的生存和发展。
无论是从企业的责任,还是从改善周围的水环境的角度来说,做好废水治理工程都是十分必要的。
治理污染,既能保护人民身体健康、改善企业工作环境,也能为企业的可持续发展打下坚实的基础。
目前MBR工艺在污水处理中的应用越来越广泛,而且具有着很好的发展前景。
MBR(Membrane Bio - Reactor)是膜技术与生物处理技术有机结合的污水处理新工艺。
该工艺利用微滤或超滤膜对水处理微生物的高效截流作用获得高浓度的活性污泥,各类污染物去除率高,出水水质好。
1 MBR技术简介1.1MBR含义及其工作原理MBR为膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor)的简称,近年来被广泛应用于污水处理和水资源的再利用领域中,是一种新型的具有很好的发展前景的水处理技术,它将膜分离单元与生物处理单元有机的结合在一起,大大提高了水处理的能力和效率。
在运用MBR处理废水时,膜分离设备可以将进入生化反应池中的活性污泥以及一些大分子的有机物细菌等、进行有效的拦截,这就直接省去了废水处理过程中的二沉池,提高了处理的效率,同时这种膜的分离技术也大大提高了水处理的能力,同时也让生物反应器的功能更加显现,这种技术的最大优点在于大大增高了污泥浓度,使得水力的停留时间和污泥的停留时间更容易进行实时监测和控制。
膜-生物反应器主要由膜分离组件及生物反应器两部分组成,而我们通常提到的膜-生物反应器主要包括曝气膜-生物反应器、萃取膜-生物反应器、固液分离型膜-生物反应器三个部分,它们都是膜-生物反应器的重要组成部分,在废水处理中发挥着重要的作用。
按照划分的依据不同,MBR工艺分类也不同,比如按照膜组件与生物反应器组合方式不同,可以分为分置式、一体式、(一体)复合式等,根据膜组件不同可以分为管式、板框式、中空纤维式等。
MBR运行工艺流程图如图1所示。
分置式、一体式、(一体)复合式的工艺如图2所示。
本文介绍工艺,使用的是复合式MBR反应器1.2MBR工艺的特点1.2.1出水水质优质稳定比于传统的沉淀池MBR工艺进行废水处理,出水的水质水质好,且水质稳定,可以直接作为非饮用市政杂用水进行回用。
另一方面,MBR工艺处理废水过程中,当微生物进入生物反应器中时,MBR系统就会自动截流微生物,这就保证了系统内一直都维持较高的微生物浓度,从而提高了反应装置内的反应效率以及去除杂质的去除率,从而进一步提高出水的水质,使得水质更加符合处理水的标准和要求。
1.2.2剩余污泥产量少MBR工艺在高容积负荷、低污泥负荷下就可以正常运行了,剩余污泥产量也非常低,因此剩余污泥产量少也是MBR工艺的又一个突出的特点。
1.2.3占地面积小MBR工艺流程中的生物反应器可以维持较高浓度的微生物,提高反应的效率,另外该处理装置相比较其他的处理方式和装置具有较高的容积负荷量,因此效率高也使得系统的占地面积大大减少,这样就可以简便操作流程,降低处理费用,节省成本。
另外使用该工艺处理废水还不容易受到场地的限制,因此条件的限制条件也较少,形式也较为多样。
1.2.4可去除氨氮及难降解有机物我们知道,MBR工艺处理的过程中微生物是被截流在生物反应器中的,这样可以提高微生物的处理效率以及增强微生物的截留生长,促进反应器中有机物的生长以及停留的时间,这样对于降解一些难溶有机物也是非常有利的。
1.2.5操作管理方便,易于实现自动控制MBR工艺应用采用一些先进的技术进行监控和管理,这样既可以实现水力停留时间(HRT)与污泥停留时间(SRT)的完全分离,还可以使得系统控制更加灵活稳定,这种污水处理的新技术可以实现系统的自动化控制,因此这种工艺处理操作管理方便,易于实现自动控制。
1.2.6易于从传统工艺进行改造MBR工艺相比于传统的污水处理工艺具有深度处理的功能,对原来的传统工艺具有很好的创新和改造,而且在原有的废水处理的工艺上进行改造也非常容易,因此应用前景比较宽阔。
综上所述,通过对比于传统的污水处理工艺,MBR具有很宽广的应用前景,传统的污水处理工艺在进行泥水分离这个流程时候,多采用的是二沉池自身的重力作用完成的,因此这种处理工艺的分离效率和效果在很大程度上都取决于活性污泥的沉降性能,污泥的沉降性能越好,那么沉静降的效率就越高,效果就越好。
而影响活性污泥沉降性的主要因素就是曝气池的运行状态,如果一旦对于曝气池的的操作状态不能很好地控制的话,那么污泥的活性也不能很好的控制,这也就限制了这种废水处理工艺的适应范围。
另一方面由于受到二沉池固液分离效果的影响,曝气池很难维持较高的污泥浓度,一般情况下只能在1.5~3.5g/L的范围之内,这就直接限制了反应池内的生化反应速率,影响反应效果。
再比如水力停留时间和污泥龄之间的相互依赖,使得提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾,不利于系统的正常运行。
传统的废水处理工艺在含油废水处理的过程中容易产生大量的剩余污泥,直接增加了污泥处理的费用,有时候还会出现污泥膨胀现象,严重时还会导致水体的进一步恶化。
4 MBR系统的运行维护MBR工艺或系统在实际运用中,系统的高效运行直接影响到含油废水处理的速率和企业污水的回用率,因此系统运行中出现的部分问题如果不能及时采取措施进行处理的话,那么将会对系统的废水处理效果和系统本身造成或大或小的影响,从而造成不必要的损失。
以下将对MBR系统运行过程中常遇到的一些问题进行列举和分析,从而保证系统的高效运行。
4.1防止高浓度污水冲击在系统运行的过程中,为了提高含油废水的预处理的效果,减少它们对于系统的冲击,一般情况下,进水油含量不能超过3mg/L,因此我们应该将进水的油含量的浓度控制在系统所能承受的范围之内,防止因为废水浓度过高而引起的膜组件损坏。
在含油废水的预处理中,首先应该注意隔油的油隔时间,还要注意反应一体箱加药浓度的控制,药品要根据水质的质量进行适时的调整。
当然保证气浮反应的出水效果也很重要。
当前很多企业或公司在使用MBR工艺进行含油废水处理时,因废水浓度过大而引起的系统故障已经是屡见不鲜了,当遇到这种情况时,MBR系统应及时采取闷曝措施定时执行反洗,待水质恢复时继续投运。
4.2控制好预处理废水处理过程中预处理的效果直接关系到后续的处理难度和处理效率,维持隔油池气浮池平稳运行是保证生化系统完好运行的重要前提。
好的生化工况是MBR系统产水水质的保障。
生产过程中生化池溶解氧量应控制在2-4mg/L之间。
因工业废水大多缺磷,根据营养比情况,定期定量添加磷肥,并根据污泥浓度变化及时排出剩余污泥以保持生物相的良好生长。
需注意防止污泥发生非丝状菌膨胀,膨胀会引起胞外聚合物的浓度上升,导致膜组件产水水质变差、膜通量下降。
4.3控制最佳运行参数在运行过程中,需进一步摸索系统的最佳运行参数严格控制,生产过程避免超量产水或超时产水情况的发生,定期执行反洗化学清洗程序,从而提高膜元件的使用寿命实现系统高效运行。
在运行过程中我们对MBR出水压力控制在0~0.025兆帕之间,高于0.025兆帕进行反冲洗,反冲洗后出水压力变化不大时进行离线清洗,一般情况下膜在刚使用的一年间,三个月进行一次反冲洗,半年进行一次离线清洗,随着使用时间测增加,通透量变差,反冲洗和离线冲洗的频率增加。
4.4设备维护及保养运行中需注意对一些关键设备仪表进行维护和检查,因为系统设计自动化程度很高,自保条件限制较多,仪表或者关键设备故障容易引起长时间停机。
MBR系统因设备故障原因,经常停运遇到情况如下:(1)产水泵气动阀门阀板发生故障,无法正常开关产水量低,导致系统自保后更换阀板,后恢复正常;(2)产水管抽真空泵故障,更换后恢复正常;(3)真空泵底部U-PVC气动球阀阀芯开关频繁,导致该阀芯损坏,更换球阀后恢复正常;(4)污泥回流泵机封故障,有污泥刺出严重影响周围环境,停车更换机封后恢复正常;(5)固定膜箱不锈钢螺栓蚀损,导致膜箱倾斜拉裂,产水管系统因产水量低低无法启用,更换螺栓产水管后恢复正常;(6)膜箱检修时发现膜丝上有大量伞流式曝气器残片,清理完成后在膜池进口处增加过滤网,防止杂物划破膜丝影响产水水质。
4.5停车保护措施系统停车时间在8h以内的,系统保证曝气搅动即可,若装置停车时间较长应定时执行产水和反洗程序,如不能自动执行可实施手动操作,防止因长时间停车引起膜元件的不可逆污染。
如果不能执行以上操作可根据厂家提供的操作手册采取药液保护亦可有效防止膜元件受到污染。
5结语使用MBR工艺在进行废水处理时,应该严格执行国家现行的环保技术标准、规范,遵守国家和地方环保的有关法律、法规及排放标准,同时要要注意环境保护,避免和减少二次污染。
MBR工艺进行含油废水处理是一种较为先进、合理、成熟、可靠的处理工艺,在确保处理排放达标的前提下,做到了操作简单、管理方便、占地小、投资省、运行费用低,在将来的含油废水处理中必将充当着更为重要的角色。
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