1、工藝比擬選擇膜生物反響器MBR 、超濾UF 作為反滲透RO的預(yù)處理工藝在實(shí)際中的應(yīng)用日益廣泛。為 給R0工藝提供優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的水質(zhì)，比擬了兩個(gè)工藝的出水水質(zhì)和運(yùn)行穩(wěn)定性。工藝局部UF系統(tǒng)由于選用了內(nèi)壓式中空纖維膜，為防止懸浮固體干擾其正常運(yùn)行，故對(duì)二沉池出水進(jìn)行了氣浮、過濾等預(yù)處理，并以預(yù)處理后的出水作為 UF系統(tǒng)的進(jìn)水。UF系統(tǒng)的工藝參數(shù)：設(shè)計(jì)膜通量為68L/m2/h,循環(huán)倍比為2系統(tǒng)回收率為90%跨膜壓力為0.04 0.12MPa。MBR系統(tǒng)由于選用了外壓式中空纖維膜，無需單獨(dú)增設(shè)預(yù)處理設(shè)備，只用常規(guī)格柵別離后進(jìn)行調(diào)節(jié)處理后的出水作為 MBF系統(tǒng)的進(jìn)水。MBF系統(tǒng)的工藝參數(shù)：設(shè)計(jì)膜通量為40

2、L/m2/h,平均污泥濃度MLSS6.66g/L,水力停留時(shí)間HRT 為78h氣水比為16： 1跨膜壓力為0.0160.02MPa。試驗(yàn)?zāi)?shù)膜法水處理系統(tǒng)的膜參數(shù)選擇十分關(guān)鍵,試驗(yàn)所用膜的參數(shù)見表 1。表1 UF和MBF系統(tǒng)的膜參數(shù)工程UFMBR膜材料P 聚砜MPVDF 聚偏氟乙烯膜類型中空纖維中空纖維組件類型P 柱狀膜組件浸入式膜組件過濾方式內(nèi)壓式外壓式運(yùn)行方式:交錯(cuò)式抽吸式膜孔徑切割分子質(zhì)量為100 ku0. 1 Lm在UF和MBF系統(tǒng)的進(jìn)、出水管路上分別安裝了取樣閥，監(jiān)測工程及分析方法均按標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行。 結(jié)果與討論對(duì)濁度的去除RO工藝對(duì)進(jìn)水濁度有嚴(yán)格要求。MF和UF過濾可有效去除水中的

3、懸浮物和微生物,但對(duì)某些有機(jī)物和無機(jī)物卻無法去除。試驗(yàn)中UF系統(tǒng)的進(jìn)水濁度為 0.357.67NTU,出水濁度為0.10 0.29NTU,對(duì) 濁度的平均去除率為 93.2%。MBF系統(tǒng)的進(jìn)水濁度為 1.4 10NTU,出水濁度為0.130.24NTU,對(duì)濁度 的平均去除率為94.7%。對(duì)兩系統(tǒng)的進(jìn)、出水濁度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見表2表2 UF和MBF系統(tǒng)的進(jìn)、出水濁度分析工程平均值/NTU均方差/NTU變異系數(shù)UF進(jìn)水2. 613.031.164出水0.185.56*10-20.309MBR進(jìn)水5.023.40.677出水0.144.99*10-30.036比擬表2中UF和MBR系統(tǒng)的進(jìn)水平均濁

4、度可以看出，UF系統(tǒng)的預(yù)處理工藝對(duì)濁度的去除率僅為48%在進(jìn)水濁度稍高于UF系統(tǒng)的情況下,MBR系統(tǒng)的出水濁度平均值和穩(wěn)定性均優(yōu)于UF系統(tǒng)。根據(jù)孔徑近似計(jì)算的相關(guān)理論切割分子質(zhì)量為100 ku的超濾膜的孔徑約為 0.011Lm,遠(yuǎn)小于試驗(yàn)中MBR所用的微濾膜的孔徑，但由于MBF系統(tǒng)內(nèi)微濾膜外表泥餅層對(duì)引起濁度的物質(zhì)起到了很好的截留作用，所以MBR系統(tǒng)對(duì)濁度的去除效果優(yōu)于 UF系統(tǒng)。對(duì)工業(yè)廢水處理而言，沖擊負(fù)荷難以防止，考慮到試驗(yàn) 的可操作性,僅對(duì)M BR系統(tǒng)進(jìn)行了沖擊負(fù)荷試驗(yàn)。將精制對(duì)苯二甲酸PTA廢水直接參加 MBR系統(tǒng)的進(jìn)水點(diǎn)，考察系統(tǒng)出水水質(zhì)的變化。整個(gè)運(yùn)行期間的進(jìn)、出水濁度見圖2圖2

5、MBR對(duì)濁度的去除由圖2可以看出,投加PTA廢水使進(jìn)水濁度增加，但MBF出水濁度幾乎沒有變化,仍維持在0.14NTU 左右，這說明M BR系統(tǒng)具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力。對(duì)COD勺去除UF系統(tǒng)的進(jìn)水 COD為212331mg /L,出水COD為182298mg /L,對(duì)COD勺平均去除率為 16.3%。 MBF系統(tǒng)的進(jìn)水 COD為202374mg /L,出水COD為125298 mg /L,對(duì)COD勺平均去除率為 28% 對(duì)兩系統(tǒng)的進(jìn)出水COD乍統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果見表3。表3 UF和MBF系統(tǒng)的進(jìn)、出水 COD分析工程平均值mg/L均方差mg/L變異系數(shù)UF進(jìn)水26.43.660.139出水22.1

6、3.420.155MBR進(jìn)水27.95.160.185出水30.14.250.211比擬表3中兩系統(tǒng)的進(jìn)水 COD可以看出，氣浮、過濾等預(yù)處理工藝對(duì) COD幾乎沒有去除作用由此 可以推斷經(jīng)純氧曝氣后二沉池出水中的有機(jī)物多為小分子質(zhì)量的有機(jī)物。比擬UF系統(tǒng)進(jìn)、出水 COD可以看出，切割分子質(zhì)量為 100ku的超濾膜對(duì)經(jīng)預(yù)處理后的剩余有機(jī)物沒有顯著的截留作用。另外，MBR寸COD勺去除效果也不明顯,由于MBF采用了較長的HRT系統(tǒng)內(nèi)維持了較高的 MLSS所以其生物 作用較強(qiáng)，由此可以推斷經(jīng)純氧曝氣處理后二沉池出水中的有機(jī)物多為難生物降解有機(jī)物。沖擊負(fù)荷 試驗(yàn)期間發(fā)現(xiàn)MBF對(duì)COD去除的效果較好,試

7、驗(yàn)結(jié)果見表4。表4沖擊負(fù)荷下MBF系統(tǒng)的進(jìn)、出水COD分析工程最大值mg/L最 小 值(mg/L)平均值mg/L平方差值mg/L變異系數(shù)進(jìn)水1428512220.460.168出水31.719.225.74.340.458比照表3、4可以發(fā)現(xiàn),正常情況下進(jìn)水 COD的、均方差為5.16 mg /L,而沖擊負(fù)荷階段那么高達(dá) 20.46mg /L,但該階段出水COD的均方差與正常情況相比變化不大 ,這說明在進(jìn)水 COC變化較大的情 況下,出水COD沒有顯著波動(dòng)。由此可見,在耐COD中擊負(fù)荷方面,MBR工藝具有較強(qiáng)的優(yōu)越性。SDI值SDI主要用于表征水中膠體和懸浮物微粒的多少 ，是反滲透系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)

8、的重要指標(biāo)。 有研究說明 SDI值與膜外表累積的污染物數(shù)量有關(guān) ，當(dāng)SDI超過一定數(shù)值后,即使只有少量增加，污染物的數(shù)量也 會(huì)大幅增長。所以在滿足 RO所要求的進(jìn)水SDK 5的前提下，進(jìn)水SDI值越小對(duì)RO系統(tǒng)越有利。試驗(yàn) 中對(duì)UF和MBF系統(tǒng)的出水SDI進(jìn)行了檢測,結(jié)果見表5。表5 UF和MBF系統(tǒng)的出水SDI分析工程最大值mg/L最小值mg/L平均值mg/L平方差值mg/L變異系 數(shù)UF3.620.742.50.610.244MBR2.851.832.220.420.189作為精密過濾技術(shù),MF和UF幾乎能將水中的膠體和懸浮物全部截留,從表5可以看出,UF和MBR系統(tǒng)的出水SD I值都比擬穩(wěn)定，平均值均小于3但MBF系統(tǒng)出水的SDI平均值略小于UF系統(tǒng)，均方差 和變異系數(shù)也小于UF系統(tǒng),這說明MBR勺出水水質(zhì)和穩(wěn)定性均優(yōu)于UF系統(tǒng)。結(jié)論與建議 MBF與UF系統(tǒng)用于深度處理廢水,其出水水質(zhì)良好。UF系統(tǒng)出水濁度平均為 0.18NTU, COD平 均為22.1mg /L, SDI 平均為2.50; MBR系統(tǒng)出水濁度平均為 0.14 NTU, COD平均為20.1 mg /L, SDI 平均為2.22。 在對(duì)濁度的去除上，MB療統(tǒng)無論是出水濁度平均值還是出水濁度的穩(wěn)定性均優(yōu)于UF系統(tǒng)。在對(duì)COD的去除上,UF系統(tǒng)對(duì)預(yù)處理工藝出水的 COD去除效果不明顯；MBF系統(tǒng)耐COD