生物膜法在玻璃纖維廢水處理中的研究

馬訓孟，蘇傳輝，劉秋鳳

（1. 山東利源海達環境工程有限公司，山東 濟南 250100；2. 山東省淮河流域水利管理局規劃設計院，山東 濟南 250100；3. 山東省陽光工程設計院有限公司，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境以及人體健康構成了極大的危害[1,2]。目前常規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→調節池→混合反應池→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，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污水廠內廢水

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，底部裝有曝氣設備、鼓風設備采用空氣壓縮機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、產水箱1臺、控制柜1臺。

2 實驗分析及結果

2.1 MBR法處理玻璃纖維廢水的可行性實驗

在實驗反應裝置中加入一定量的該企業污水廠水解池出水，啟動 MBR實驗裝置，對活性污泥進行培養馴化，進行廢水的 MBR處理，按照目前的運行參數運行后測定處理后的廢水COD值，實驗結果如圖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，水質情況如下：水解池出水 CODcr基本為 200～400 mg/L，經過 MBR法處理后出水 COD基本穩定在100～150 mg/L之間，去除率為40%～60%。MBR出水COD較低，與現有污水經過氣浮和生物炭池工藝處理后的出水水質相當，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，其余參數按照原有的運行參數運行后測定處理后的廢水 COD值與停留時間之間的關系曲線，實驗結果如圖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系統穩定后，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穩定，波動較小，MBR系統整體較為穩定[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穩定運行，改變 MBR裝置的運行溫度，其余參數按照原有的運行參數運行后測定處理后的廢水 COD值與溫度之間的關系曲線，實驗結果如圖3所示。

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

圖3 溫度對MBR出水COD的影響

3 結 論

（1）綜合MBR實驗數據，水解池出水CODcr基本為200～400 mg/L，經過MBR法處理后出水COD基本穩定在 100～150 mg/L之間，去除率為40%～60%。與現有污水經過氣浮和生物炭池工藝處理后的出水水質相當，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]. 環境科技, 2011,24(5)：34-36 .

[2]溫軍杰，胡勤海，王夢卿.玻璃纖維生產廢水處理實驗研究[J]. 環境科學與技術, 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.