2.2運行
運行初期曾經產生了大量泡沫,這是由于運行初期養料相對不足,微生物爭奪養料所致。及時發現并采取消泡措施(采用水消泡和投加消泡劑相結合的方法)得以控制,污泥沒有流失。由于一體式膜生物反應器以恒流過濾方式運行,考慮產水量的大小和膜運行的穩定性,確定膜的抽吸和停抽時間為抽吸4min、停抽1min。
曝氣裝置位于膜組件的下方,采用斜下45°穿孔曝氣管曝氣,一方面提供活性污泥生長所需要的氧氣;另一方面在膜表面形成紊動的氣液兩相流,其錯流流動減少污泥在膜表面的沉積。曝氣強度低時,污泥層引起的膜過濾阻力較大,膜污染速率增加;曝氣強度高時,減緩膜污染發展速率的同時也帶來了能耗高的問題,直接導致運行成本提高;曝氣強度過高,反而會加快膜污染速率[3],所以氣水比最終穩定在30∶1左右。
3·工藝特點
①印染廢水的主要污染物為有機物和色度。針對本工程印染廢水可生化性較差的水質特征,選用厭氧/好氧組合工藝,再加上后續的MBR,保證了出水水質。
②厭氧采用水解酸化工藝,在很短的水力停留時間條件下,水解、產酸菌能將水中難降解的大分子有機物轉化成小分子有機物,提高廢水的可生化性。同時,可將懸浮物吸附沉淀,甚至還可將部分懸浮物(SS)水解為溶解性的物質,降低污泥產量,并使污泥得到穩定化處理。從投資、運行角度而言,由于水解酸化池中微生物濃度比較高,有機物容積負荷比好氧污泥負荷高,且降解有機物不需動力消耗,沒有機械設備,操作簡單,便于管理[4]。
③好氧工藝采用好氧、接觸氧化、膜生物反應器組合作為主處理單元,膜生物反應器具有抗沖擊能力強、出水水質穩定、占地面積小、布局合理的特點;高效的固液分離作用,使出水SS濃度低,能有效去除SS和細菌;膜組件的高效截留作用使反應器內保持了較高的生物量,提高了生物處理效率;MBR剩余污泥產量低,甚至能達到系統污泥零排放,大大節省了污泥處理費用,有利于污泥資源化管理[5]。
④采用電解絮凝脫色,其優點有:a.脫色速率快,應用廣;b.操作管理方便;c.污泥和浮渣產量較少;d.處理費用較低。同時,厭氧、好氧池在去除有機物的過程中也可去除部分色度,進一步保證了對色度的去除效果。此外,電解本身也能通過氧化分解將高分子、大分子鏈打斷,變成小分子,提高廢水的可生化性。
⑤由于印染廢水的pH值、溫度等因素會影響生化反應效果,故在生化工藝前設預處理:a.水解酸化前調整pH值為8左右;b.利用冷卻塔將水溫降到35℃以下;c.在緩沖池處投加適量的N、P。
4·運行效果和經濟指標
4.1運行效果
運行至今,出水各項指標良好,基本達到了設計要求和排放標準。水解酸化池很好地改善了廢水的可生化性,經過好氧池、接觸氧化池處理之后,膜直接或間接地起到了強化和穩定出水水質的作用。一方面,膜對出水有機質的截留作用保證了出水水質的穩定性;另一方面,膜的高效分離作用富集了污泥濃度,使反應器內的污泥濃度比傳統活性污泥法高很多,污泥負荷下降,保證了系統的高效性。
該裝置對SS的去除效果較為穩定,出水濁度基本接近于零;色度基本穩定在35倍左右;當進水COD為313~2133mg/L(平均COD為1266mg/L)時,出水COD基本穩定在100mg/L以下,平均去除率為92.23%,達到了《紡織染整工業水污染物排放標準》(GB4287—92)的一級標準。進、出水水質監測結果見表3。
4.2經濟指標
經濟分析主要是針對本次工程整改擴建新增部分。
本工程新增設備電費為0.81元/m3,水費不到0.01元/m3(主要用于膜組件系統反洗及化學清洗),藥劑費為0.23元/m3(包括硫酸、尿素、磷酸二氫銨、次氯酸鈉、固體檸檬酸等),人工費為0.06元/m3,設備折舊和維修費為0.30元/m3,總的運行費用為257.12萬元/a,折合噸水運行費用為1.41元/m3。
5·結論
MBR工藝是一種經濟高效的處理工藝,具有流程簡潔、出水水質優良穩定、技術成熟可靠、占地面積小、運行管理方便和費用低等優點。采用以水解酸化/好氧/MBR為主體的工藝,在進水經常出現較大波動的情況下,出水COD基本穩定在100mg/L以下,平均去除率為92.23%;平均出水BOD5約為5.13mg/L,平均去除率為98.39%;出水色度為32倍,去除率>90%。
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