MBR处理造纸废水时膜污染的缓解因素.pdf

第36卷 第 2期 膜 科 学 与 技 术 Vo1．36 No．2 2016年 4月 ME～砸lRANE SCIENCEAND TECHN0L0GY Apr．2016 MBR处理造纸废水时膜污染的缓解因素 唐吴晓，李卫星 ，邢卫红 (南京工业大学 化学化工学院，材料化学工程国家重点实验室，南京 210009) 摘要：随着造纸废水用量的增加，对传统工艺进行改进 已经迫在眉睫．膜生物反应器(MBR) 作为一种新型高效的处理工艺，能很好地解决这一难题．但是减轻膜污染 问题是MBR在造纸 废水中广泛应用的关键，本文 旨在研究缓解膜污染方法．结果表明，空气效应和机械擦洗能有 效地缓解膜污染．曝气强度为 1800L／(m2·h)时能充分实现对膜表面的冲刷，可缓解膜污 染．通过向反应器添加支撑介质(颗粒活性炭，GAC)，可在低曝气强度下保证跨膜压差(TMP) 的变化趋势，进一步减小膜污染和降低能耗． 关键词 ：膜生物反应器；造纸废水 ；曝气量 ；GAC(grainactivecarbon)；膜污染 中图分类号：TQO28．8 文献标志码 ：A 文章编号：1007—8924(2016)02—0102—06 doi：10．16159／j．cnki．issnl007—8924．2016．02．O17 造纸工业是我国传统工业之一，用水量大，其中 料也能减少膜污染．这类支撑材料能吸附反应器中 新鲜水量 占到一半，造成严重的水资源浪费，其废水 的活性污泥，并实现对膜表面的冲刷，进一步缓解膜 具有污染物浓度高和可生化性差的特点E卜 ．采用 污染．Pradhan等l1妇研究了空气擦洗和添加支撑吸 MBR处理造纸废水可更好的替代传统工艺中的中 附材料对缓解浸没式MBR中的膜污染，效果 良好， 间池到二沉池，大大缩短流程_l4]，图l为某造纸厂 空气流量加倍 ，从 600L／(m。·h)到 1200L／(m · 废水处理工艺．此外，MBR出水水质优 良且稳定，膜 h)，在没有支撑材料下，TMP降低 32 ．添加支撑 技术的使用能高效地进行固液分离，污泥浓度高，同 材料，在低空气流量E6ooL／(m ·h)]下，得到和上 时MBR还具有传质效率高、操作方便等优势[671． 面相 同的结果． 目前，MBR在国外已广泛地应用到造纸行业，而我 1 实验材料与方法 国仍处于发展初期，特别是利用 MBR与其他膜技 术结合，实现造纸废水回用引起了广泛关注． 1．1 试验装置和有机膜参数 MBR运行过程中的膜污染，是由于颗粒沉积物 MBR试验装置如图 2所示，MBR有效容积 和胶体附着在膜表面或嵌入膜孔道中所致，导致膜 37．68L(直径 ×高一20cmX120cm)．进出水由蠕 清洗频繁和更换频率高l8]，这些不利因素制约了 动泵控制，时间继电器控制 MBR运行周期．TMP 它在造纸工业 中的应用．采用一些特殊的方法可以 检测使用压力传感器．曝气通过鼓风机进气，采用流 减缓膜表面的污染，其 中向MBR注入空气是一种 量计控制进气量． 有效的方法，可控制膜通量降低 的速率．应京强 1．2 废水特点 等_】。_考察了不同曝气量下TMP及单周期TMP变 造纸废水先经过旋转过滤器，调合池和快慢混 化率 (K)，得出较高的曝气量能有效减缓K值增加 池，进入初沉池进行一级沉淀后，即为 MBR进水， 速率，减缓膜污染．另外添加有机或无机支撑吸附材 各项水质指标如表 l所示． 收稿 日期：2015—05—29；修改稿收到 日期 ：2015—07一O1 基