多相组合膜生物反应器技术在精细化工园区综合废水处理中的应用研究

摘要

精细化工废水因其污染物成分复杂，难生物降解物质多，有毒有害物质多，污染治理难度大，一些传统处理工艺已不能满足日趋严格的新的环境管理规定和污染物排放标准要求，本次应用研究采用MP-MBR(多相组合膜生物反应器)工艺对江苏某省级精细化工园区污水处理厂现有AAO+PACT工艺进行提标改造，形成水解-酸化、两段好氧-膜分离流程。调试运行过程中，系统考察、分析了进水水质、悬浮污泥浓度、污泥停留时间、水力停留时间、膜抽吸压力(膜通量)等因素对系统运行稳定性的影响，和装置对主要污染物COD、SS、氨氮、总磷以及特征污染物苯胺类、硝基苯类去除能力及变化情况，提出了减缓膜污染的措施，得出以下结论：
　　 (1)调试运行结果表明：水解酸化-好氧膜生物反应器技术处理化工园区综合废水可达到良好的处理效果，COD去除率稳定达到90％以上，氨氮、总磷去除率分别达到95％、80％以上，对特征污染物苯胺类、硝基苯类去除率分别达到95％、85％以上，主要出水指标除COD受进水水质影响偶有超标外其它均可稳定符合GB18918-2002一级A标准要求。
　　 (2)与同步运行的2＃系统AAO+PACT工艺装置相比，由于MBR高质量的固液分离性能及累积活性污泥的生物降解作用，污染物去除效率明显提高，1＃MP-MBR系统对COD、氨氮、总磷、苯胺类、硝基苯类等污染物的去除率分别比2＃装置提高8～10％、20～40％、5～10％、8％、11％， SS去除率接近100％，出水水质取得显著改善。
　　 (3)调试运行期间，在正常工艺条件下，系统运行较为平稳，即使进水水质在一定范围波动，出水水质也比较稳定，说明MP-MBR系统具备良好的抗冲击能力。
　　 综上，MP-MBR工艺对该精细化工园区综合废水主要污染物COD、NH3-N、硝基苯类、苯胺类等都具有良好的去除效果，出水水质符合GB18918-2002一级A标准要求，因此，采用MP-MBR技术对该精细化工园区污水处理厂现有AAO+PACT工艺进行提标改造是可行的，可以在下一步作较大规模的推广应用。
　　 同时调试运行也发现，MP-MBR组合工艺处理精细化工园区综合废水出水虽有显著改善，但仍存在较多制约因素，建议(1)切实加强化工废水的源头控制，确保进水水质符合污水厂纳管标准要求，并保证与生活污水的配比在1∶0.8以上，以提高废水可生化性和进水水质的相对稳定，减少冲击。(2)经运行调试后应保持相对稳定的操作条件，防止因操作条件的经常变化加快膜堵塞、加速膜污染。(3)对部分确实难以生物降解的污染物质，应采取更具针对性的组合工艺，如纳米TiO2及光催化氧化技术、电解氧化或者其它先进的前处理技术等，以确保出水稳定达标，实现污染物减排。另外，该技术在其它水处理领域的应用推广过程中还需在供氧装置、膜组件的形式、膜材料的选择、膜的清洗以及膜寿命的延长等方面进行深入研究，以进一步改善。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章导论

1.1概述

1.2精细化工废水的来源、分类和特点

1.3我国精细化工废水污染防治现状

1.3.1化工废水污染防治对策和措施

1.3.2污水处理的主要方法

1.3.3水解酸化机理和作用简述

1.3.4膜生物反应器技术研究及应用现状

1.4课题的提出及主要研究内容

1.4.1课题的提出

1.4.2课题主要研究内容

第二章污水处理装置的MP-MBR改造

2.1精细化工园区污水处理厂原运行情况

2.1.1化工园区污水处理厂进水水质控制

2.1.2化工园区污水处理厂出水水质要求

2.1.3污水处理厂原有工艺流程及运行处理情况

2.1.4原有污水处理装置排放达标情况及存在问题

2.2改进后的多相组合膜生物反应器处理工艺流程

2.2.1改进后的污水处理流程

2.2.2 MP-MBR改造所需的主要设施设备

第三章MP-MBR调试运行过程及结果分析

3.1第一阶段：污泥接种、培养、驯化阶段

3.2第二阶段：MBR运行工艺条件、参数优化调整阶段

3.2.1启动阶段悬浮污泥浓度(MLSS)变化

3.2.2启动阶段

3.2.3启动阶段氨氮的去除情况分析

3.2.4对SS的去除

3.2.5其它因素对出水水质的影响考察

3.2.6本节小结

3.3第三阶段：稳定运行考核、分析比较阶段

3.3.1运行结果及比较分析

3.3.2多相组合膜生物反应器改进工艺废水处理情况小结

3.4膜污染与膜的清洗再生

3.4.1膜污染及控制

3.4.2膜的清洗与再生

第四章结论及建议

4.1结论

4.2建议

参考文献

攻读学位期间的学术论文和科技协作成果

致谢