[摘要]针对“油封”造成的膜堵塞问题,采取了一些特殊的技术措施,对冷轧废水处理工艺进行了改进,从而稳定了膜生物反应器的膜通量,提高了生化处理工艺的处理效率,收到了较好的社会效益和经济效益。

[关键词]含油废水;膜堵塞;生化处理工艺

冷轧乳化液含油废水处理系统原有工艺路线为经超滤膜处理后的含油废水经过两个缺氧—好氧生化池处理,混合液由循环泵送至外置膜生物反应器,渗透液经抽吸至清水罐,混合液溢流循环返回生化池,处理工艺流程如图1所示。

在系统调试期间,发现膜生物反应器通量下降过快,清洗频繁。由于所需更换的进口膜管费用昂贵,导致运行成本较高。鉴于此,笔者对其进行了进口设备的国产化,经一段时间运行,取得了良好的效果。

1工艺改造

通过现场调查研究,根据已有的成功技术,经过反复试验,在不另增加任何构筑物的条件下,进行工艺流程的改造,重新布置工艺路线。

(1)两个并联的好氧生化池改为二级串联生化池,A池为高负荷生化池,B池为低负荷浓缩池。

(2)除去外置膜生物反应器,采用国产的浸没式膜装置,制成浸没式膜生物反应器。

(3)膜装置直接浸没放置在B池内,膜出水由抽吸泵送至清水罐,同时在B池被浓缩的污泥由气提器回流至A池。

(4)将固定了专性除油微生物的粉状载体添加至膜生物反应器中,通过错流曝气形成的循环水流在膜板表面形成一种动态膜。

2工艺特点

(1)新膜生物反应器所采用的膜是一种微滤膜,结构复杂,具有多重支撑体和无纺布滤网的多道把关,更结实,更稳定。在日常运行时,该膜生物反应器比原膜生物反应器更加耐污染,这是因为膜的交叉错流具有刚性冲刷作用,而原膜主要为弹摆性冲刷,力度不同。因此改进后的膜生物反应器对原水预处理要求不高,适合处理各类废水。

(2)新膜生物反应器生化池污泥质量浓度可以轻易做到15000mg/L,甚至更高,而原膜生物反应器相对要低些。膜生物反应器启动初期,污泥浓度越高,冲刷强度越高,膜堵塞或污染的现象随之减轻,这些都是新的膜生物反应器特有的优势。

这个优势除了使生化停留时间缩短之外,还会额外带来好处:微生物细菌生长世代延长,不易流失;可形成种类较为丰富和一般生化系统难以培养得到的微生物种群;更加适合处理难降解的有机污染物如矿物油和油脂类有机污染物。

(3)新膜为动态膜,能够阻止活性污泥分解或不完全分解含油废水所形成的油脂类污垢在膜表面的吸附和沉积,可以长期维持膜通量水平并保证系统正常运行。在膜支持下的高浓度活性污泥法,使生化系统负荷相对较低,因此不但能够抵抗更高的污染负荷,而且处理效率达到很高的水平,出水水质稳定达标。

3工艺改造后系统运行结果

3.1进出水水质

本生化处理装置的来水为两股废水:(1)经过超滤处理的冷轧含油乳化液废水,水质为CODCr<2000mg/L、油脂类<100mg/L;(2)高浓度光整废水,水质CODCr<20000mg/L、油脂类<1000mg/L。而经本生化处理装置处理后的出水水质为CODCr<70mg/L、油脂类<10mg/L、SS<10mg/L。

3.2生化运行环境

B池污泥浓度MLSS20000mg/L;CODCr污泥负荷0.14kg/(kg·d);CODCr容积负荷2.8kg/(m3·d);生化系统CODCr去除率>97%。

3.3膜运行状况

新膜是改性PVDF材质,孔径为0.3μm,实际运行膜通量达到生产设计要求。

采取固定化微生物动态膜技术措施后,运行三个月以上膜板表面可以明显地看到“油封”现象已经基本不存在。

新膜清洗周期较长,降低了运行成本。就生化系统而言,废水处理运行费用基本由电费和设备折旧费组成。

4结论

经过改造后,获得了以下效果:

(1)通过一系列因地制宜、经济合理的改造措施,形成并完善了新的膜生物反应器工艺。

(2)通过采取有效措施,使膜通量达到了长期稳定,延长膜的清洗周期至三个月以上。

(3)配合微生物培养和驯化快速完成反应器启动,生化处理效率不断提高,出水水质不但达到环保排放标准,而且优于中水水质。作者: 杨晓梅,贺琼,朱贻钧