MBR工藝在鹵制品廢水治理中的應(yīng)用

李 宋

(浙江省蒼南縣環(huán)保局，浙江 蒼南 325800)

1 引言

溫州市蒼南縣鹵制品行業(yè)多由家庭作坊式發(fā)展而來，起點(diǎn)低、規(guī)模小、廢水治理技術(shù)薄弱，給生態(tài)環(huán)境造成了較為嚴(yán)重的污染，加之鹵制品企業(yè)主普遍文化水平低，對(duì)環(huán)保的有關(guān)法律、法規(guī)認(rèn)識(shí)不足，環(huán)境保護(hù)意識(shí)淡薄。同時(shí)現(xiàn)企業(yè)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(wěn)定達(dá)到《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13457-92)中1992年7月1日以后建設(shè)單位的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

本文結(jié)合國內(nèi)外醬鹵廢水的研究現(xiàn)狀，對(duì)蒼南縣某醬鹵企業(yè)廢水的現(xiàn)有處理工藝上增設(shè)MBR(膜生物反應(yīng)器技術(shù))單元深度處理，并對(duì)MBR單元進(jìn)行工程分析。主要研究內(nèi)容為:對(duì)MBR單元進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，分析MBR單元的工程運(yùn)行效果，對(duì)膜污染提出減緩膜污染的相關(guān)措施。并希望通過相關(guān)研究，可以為溫州其它醬鹵企業(yè)處理廢水時(shí)提供相應(yīng)的技術(shù)依據(jù)和設(shè)計(jì)參數(shù)[1～3]。

2 廢水來源及水質(zhì)

本文以蒼南縣靈溪鎮(zhèn)某鹵制品企業(yè)為例，該企業(yè)主要從事鹵制品的加工，產(chǎn)品雞腿、雞翅、雞爪和鹵豬蹄,該企業(yè)生產(chǎn)廢水主要成分為色素、動(dòng)植物油脂以及調(diào)料等,廢水COD含量比較高，B/C比相對(duì)比較高，廢水表面基本呈淡黃色，動(dòng)植物油和懸浮物濃度較高。經(jīng)檢測進(jìn)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(dòng)植物油大約在150 mg/L以上。該企業(yè)原有污水處理站采用A/O傳統(tǒng)工藝，處理后的出水水質(zhì)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(wěn)定達(dá)到《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(CB13457-92)中92年7月1日以后建設(shè)單位的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，該企業(yè)于2011年7月在A/O傳統(tǒng)處理工藝后增設(shè)MBR單元進(jìn)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(yè)生產(chǎn)污水的處理能達(dá)到《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13457-92)中1992年7月1日以后建設(shè)單位的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。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(shè)計(jì)

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(jī)物或者是有沒有凝聚的絮凝劑，他們?nèi)绻吃诰苓^濾膜的表面上，這樣就有可能導(dǎo)致加速儀器微細(xì)孔的堵塞，影響機(jī)器的正常工作。所以在清洗時(shí)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(shí)，首先要先從一個(gè)直徑為2 mm的一個(gè)微細(xì)孔的格柵中進(jìn)行過濾然后才進(jìn)入到膜生物處理槽中。這樣就可以提前處理掉大的固態(tài)物質(zhì)，避免給膜造成破壞損傷。這樣的技術(shù)稱為膜分離活性污泥法預(yù)處理。

(2)要根據(jù)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(yīng)配備化學(xué)氧氣和活性碳的處理方法來滿足對(duì)水的顏色和味的嚴(yán)格把控和要求。

3.3 污水處理站的運(yùn)行效果

經(jīng)過檢測統(tǒng)計(jì)，蒼南縣污水處理站的進(jìn)水水質(zhì)為:COD1000～4000 mg/L, BOD5300～400 mg/L,SS 300～400 me/L,油脂在150 mg/L以上，經(jīng)過預(yù)處理和A/O工藝的處理后，出水指標(biāo)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(huán)境監(jiān)測站定期對(duì)該企業(yè)的污水處理站出水進(jìn)行監(jiān)測,結(jié)果顯示該污水處理站出水的各項(xiàng)污染物指標(biāo)均達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，尤其是對(duì)BOD5和SS的去除效果更是非常理想。

4 MBR工藝的運(yùn)行管理

4.1 運(yùn)行條件的標(biāo)準(zhǔn)

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(yùn)行條件為標(biāo)準(zhǔn)條件。

表1 膜組件的運(yùn)行條件標(biāo)準(zhǔn)

4.2 MBR的維護(hù)和管理

4.2.1 管理項(xiàng)目的實(shí)施和維護(hù)

為了保證膜組件的功能的運(yùn)行，現(xiàn)進(jìn)行如下的管理項(xiàng)目的維護(hù)和實(shí)施。

①對(duì)曝氣管進(jìn)行一天一次的清洗。

②要在每半年或者是在初期穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的跨膜壓差低于同一過濾流量下跨膜壓差5 kPa時(shí)或者是取二者之間時(shí)間較短的為期限對(duì)膜元件進(jìn)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(xiàn)污垢就會(huì)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(fā)生，需要每天對(duì)曝氣管進(jìn)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(xué)清洗方法

在膜表面上的孔被堵塞后，跨膜壓差就會(huì)出現(xiàn)上升現(xiàn)象，當(dāng)壓差上升比較大時(shí)，就需要對(duì)膜元件進(jìn)行化學(xué)清洗，以下是具體清洗周期。

①在同一個(gè)過濾流量條件下，膜間壓差高于初期穩(wěn)定運(yùn)行期間的膜間壓差5kPa時(shí)，或是對(duì)膜元件每隔半年進(jìn)行一次化學(xué)清洗。針對(duì)兩種周期，選擇時(shí)間較短的實(shí)施一次化學(xué)清洗。

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

5 結(jié)論

(1)溫州某醬鹵企業(yè)原采用A/O工藝處理醬鹵廢水,出水不能穩(wěn)定達(dá)到《內(nèi)類加工工業(yè)水河染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13457-92)中92年7月1日以后建設(shè)單位的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。為提高水資源的循環(huán)利用率,2011年采用MBR的深度處理工藝進(jìn)行技術(shù)改造。處理污水量200 m3/d,處理后的水達(dá)到了上述標(biāo)準(zhǔn)。處理好的水目前主要回用到環(huán)境綠化、廠房沖洗等,年可節(jié)約水費(fèi)用約25萬元。

(2)對(duì)膜阻力的分布進(jìn)行測定后，發(fā)現(xiàn)膜固有的阻力占了13.56%；濾餅層的阻力占了82.61%，在不可逆?zhèn)魅镜那闆r下產(chǎn)生的阻力占了3.46%，比較難除去的污染物產(chǎn)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(guān)鍵因素。

(3)通過采用XRF、FTIR等方法對(duì)膜絲表面產(chǎn)生的污染物進(jìn)行分析檢測，發(fā)現(xiàn)多糖和蛋白質(zhì)是主要的有機(jī)污染物，P、Si、S、Ca等元素合成的化合物是主要的無機(jī)污染物，堆積在膜表面上的孔內(nèi)和膜絲表面。

6 建議

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

(2)在膜污染的微觀研究中，建議在不同的DO環(huán)境下對(duì)比EPS中的TB、LB、EPSs各個(gè)組分的組成和含量的影響，以及TMP在不同的抽吸停留時(shí)間和曝氣強(qiáng)度下的變化的規(guī)律。進(jìn)一步為MBR膜污染控制提高理論依據(jù)。