多级环流MBR处理头孢菌素中间体制药废水污泥特性研究

摘要

头孢菌素中间体是头孢类制药废水中最有代表性的特征污染物之一,是影响废水COD达标排放的重要因素,因此十分有必要对头孢菌素中间体废水进行处理。本研究采用多级环流MBR处理头孢菌素中间体废水,分别考察投加和不投加微生物复合菌剂条件下,COD去除及污泥特性变化情况,并分析复合菌剂的投加对膜污染改善情况。
　　 通过多级环流MBR中运行特性研究,确定多级环流MBR的最佳HRT为14h。当平均进水COD为2218 mg/L时,COD的平均去除率为94.5％,平均出水COD为118mg/L;污泥特性(MLSS,MINSS,SV,SVI,VSS/SS、比基质降解速率、污泥耗氧速率和脱氢酶活性)分别为10984mg/L、7215mg/L、46％、42.0mL/g、0.66、0.34kgCOD/(kgMLSS·d)、4.51 mgO2/t(gSS·h)、9.7μgTF/(mgMLSS·h),可以看出多级环流MBR对COD有很好的去除效果,活性污泥能够保持良好的性能。
　　 通过复合菌剂处理条件优化实验,确定了复合菌剂对头孢菌素中间体废水处理的最优工艺条件为:废水pH值为6.5,温度为25℃,接种量为7mL(7％)。本试验同时确定了多级环流MBR处理头孢菌素中间体废水的最适复合菌剂投加比为5/105。复合菌剂多级环流MBR对COD的平均去除率为95.1％,平均出水COD为111mg/L;在复合菌剂投加比为5/105时污泥浓度较高、沉降性能较好,投加比为10/105时污泥活性最好,但是考虑复合菌剂的成本问题,确定了5/105为最适投加比。
　　 考察了复合菌剂对多级环流MBR处理头孢菌素中间体废水中混合液污泥性质的影响,结果表明,复合菌剂改善了污泥混合液的性质,有利于改善膜污染状况。复合菌剂使污泥混合液EPS含量、EPS中蛋白质含量、混合液相对疏水性、Zeta电位绝对值升高,提高了污泥的絮凝性能,使得膜表面形成结构松散、易于被水流冲刷的滤饼层;降低了上清液SMP含量、EPS中多糖含量、混合液粘度等易造成吸附性膜污染的因素。比较多级环流MBR中过膜压力和阻力值来分析复合菌剂对环流MBR中膜污染的影响表明,复合菌剂的投加可以减少膜清洗的次数,在相同处理流量和处理COD的情况下,投加复合菌剂后延长了达到膜清洗限值的时间。对未投加和投加复合菌剂的膜清洗分析表明:投加复合菌剂后,分别用水洗、碱洗、次氯酸钠清洗后,膜通量恢复率(SF/SF0)分别为49.03％、53.00％、91.20％,投加复合菌剂膜通量的恢复优于未投加复合菌剂。