MBR处理印染废水的工程案例
技术原理：
1工程概况
广东省某印染厂排放的生产废水主要污染物为染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等，具有污染物浓度高、成分复杂、水质多变、色度高、毒性大、难生化降解的特点，属难处理的工业废水，直接排放会对环境造成严重污染。该生产废水量为1000m3/d，设计处理能力为1200m3/d。出水执行《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）一级标准，废水处理后回用于车间设备清洗、绿化、地面冲洗等，具体废水水质及排放标准见表1。经过分析此废水的特点和对比处理试验效果，从处理效果和处理成本等综合考虑，决定采用酸解沉淀-催化氧化-ABR-M BR工艺（见图1）。
2工艺说明及主要构筑物
（1）格栅。1座，砖混结构，尺寸3.2m×1m×1.5m，采用人工清除式格栅，栅条间距采用1cm，一天清理2次，以保证排水畅通。废水先经格栅去除大块杂物后，自流入隔油池。
（2）调节池。钢混结构，尺寸8m×6m×2.5m，1座，HRT2.3h。废水在调节池内一方面利用气浮作用将油脂进一步除去，另一方面将废水充分混合，均匀水质水量。
（3）沉淀池。钢混结构，尺寸5m×5m×3m，2座，HRT3h。加酸调pH到4左右，使废水中的油墨等大分了物质断链而释出，因废水中的释出物释出后能很快沉淀下来，因此，反应完全后进入沉淀池进行沉淀，沉淀池上清液进入中间池。
（4）催化氧化池。内设组合式催化氧化装置2台，尺寸6m×4m×3m，处理能力为25m3/h，其关键装置是一个管式催化氧化单元。管径采用φ200（根据情况可大可小）的不锈钢管或PVC管，管内壁涂有光催化功能的TiO2涂层，这种装置单位体积表面积大，1m3液体管内表面积达20m2。管内沿管径轴向安装紫外灯管，废水进入管中通过管道推流混合，不用搅拌装置。废水在管内流动与管内壁的TiO2涂层接触，在其表面发生光催化氧化反应，同时双氧水在紫外光作用下也产生各种氧化反应，最终达到去除污染物的目的。该设备适用范围广，可改善废水可生化性；操作简单，清洗方便，不会发生结垢和物粘附现象；催化表面积大，催化效率高；紫外光能利用充分，大大降低单位处理能耗。
（5） ABR池。2座，钢混结构，尺寸8m×65m×4m，HRT10h，池内放置大比表面积的球状悬浮生物填料。废水经催化氧化处理去除部分物，改善废水可生化性和脱色后，经排放到pH中和池加碱调到中性，再进入ABR池。
（6） MBR池。2座，钢混结构，尺寸8m×6m×4m， HRT8h，流量为12 m3/h。MBR池为板框抽吸淹没式结构，膜组件为孔径约0.2μm的PVDF中空纤维膜。平常通过周期性地间歇操作和通风来减少膜污染，每6个月进行一次化学清洗，用0.1%的NaClO和4%的NaOH将膜组件浸泡24h。
（7）中间水池。2座，钢混结构，尺寸6m×3.5m×4m，HRT8h。
（8）回用水池。2座，钢混结构，尺寸6m×3.5m×4m，HRT8h。处理后的废水可回用于车间设备冲洗、地面冲洗绿化等。
（9）污泥处理系统。污泥池2座，钢混结构，尺寸6m×4m×3m，压滤机2台，污泥泵4台。沉淀污泥排放到污泥池后，用污泥泵打入板框压滤机，经压滤后的干渣外运到固废处理站处理，压滤出水回废水调节池。
3运行参数
实际运行调试结果表明：催化氧化装置中，pH为4左右，30%H2O2溶液的加入量为9~11mL/L，TiO2的投加量为0.05~0.07g/L；ABR池中MLSS2.3~2.8g/L，污泥回流比，污泥负荷为0.11~0.13kgBOD5/( kgMLSS·d)，SRT为20d左右；MBR池中MLSS为800~1200mg/L，DO为2~3 mg/L，HRT为9h，曝气量为2.8Nm3/h，处理效果较为理想。
4处理效果
该工程2007年5月竣工后，经试运行3个月，于9月正式投入正常运行，从运行1年的情况来看，系统运行稳定、处理效果显著，出水水质良好，经环境监测站在不同的时期测得出水水质各项指标均己达《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）一级排放标准，测得的部分结果如表2所示。
5小结
（1）印染废水中的残留染料品种多，水质成分复杂，采用厌氧作为首级预处理方法，可有效降解废水中的染料等大分子污染物，特别是可有效破坏染料的显色基团，脱色效果明显。
（2）在废水进入催化氧化装置前，加装有前置永磁防垢除垢器（铷、铁、硼），当水通过磁场时，水分子在磁场的作用下，产生扭曲、变形、反转、震动，使其分子加强从而使原来水中缔合形成的各种链状、团状的大分了(H2O2)n，解离成单个双分子(H2O2)2，使水的活性增加，改变了水的物理结构。通过磁场对溶液中的离子产生作用，使水中钙、镁盐类结垢物的针状结晶改变成颗粒状结晶体，使它们不能交织在一起成为坚硬的水垢附着在器壁或管壁上，而成为微小的颗粒沉淀于底部，随排污排出，从而达到防水垢的作用。
（3）印染废水大多呈碱性，在进入厌氧处理之前，要使油墨等大分子物质断链而释出，必须先调节pH为4左右。由于后续工艺处理单元为厌氧，因此pH调节剂不宜采用硫酸，以免产生硫化氢等还原物质，造成二次污染。
（4）实际运行情况证明：系统运行可靠、处理方便剩余污泥量少、污泥性质稳定、耐冲击负荷、处理效果显著，出水水质良好。监测结果表明：处理后废水水质均达到《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）一级标准。由于利用淹没式MBR，较好地克服了膜的污染与阻塞，使膜组件长时间保持较大的膜通量，并且省去复杂的气水反冲洗设备和减少了曝气量，从而降低了能耗。经实际核算：废水站运行时实际电耗920kW·h/d，即耗电量不高于1kW·h/m3；药剂（包括酸碱和氧化剂等）费约为0.5元/m3，合计实际运行费用为1~1.1元/m3。
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