膜工藝廣泛的應(yīng)用于廢水處理工程中,制膜廠產(chǎn)生的廢水是一種高濃度有機(jī)廢水,主要是有機(jī)溶劑,包括N,N-二甲基乙酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、甘油、乙醇等。聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇的可生化性能較差。
一、高級氧化/生物法
由于制膜廢水特殊性難降解且濃度較高,采用曝氣微電解、催化電氧化等高級氧化技術(shù)和生物法處理含強(qiáng)有機(jī)溶劑的制膜廢水。采用高級氧化/生物法可以去除制膜廢水中的強(qiáng)有機(jī)溶劑,該組合工藝不僅具有很強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力,且處理效果好,出水水質(zhì)達(dá)到一級標(biāo)。
高級氧化/生物法組合而工藝由曝氣鐵炭微電解反應(yīng)池、催化電氧化反應(yīng)池和生化池組成。
1、 曝氣鐵炭微電解反應(yīng)池
曝氣鐵炭微電解反應(yīng)池底部設(shè)有微孔曝氣和反沖洗裝置,當(dāng)進(jìn)水pH>4時,COD去除率<30%,且去除率隨pH值的升高而逐漸降低。這是因為在酸性環(huán)境中,電極反應(yīng)產(chǎn)生的新生態(tài)[H]、Fe2+等均能與廢水中的許多成分發(fā)生氧化還原反應(yīng)。[H]在酸性介質(zhì)中的標(biāo)準(zhǔn)電極電位比在中性介質(zhì)中的高,所以內(nèi)電解過程若在偏酸性環(huán)境下進(jìn)行,可增大微電池的電位差,有利于廢水的處理。但pH值過低會增大調(diào)節(jié)廢水pH值的用酸量,且酸性太強(qiáng)還會大大增加鐵屑的消耗,從而增大廢水中Fe2+或Fe3+的濃度。
2、催化電氧化反應(yīng)池
催化電氧化反應(yīng)池由陰極板和陽極板交錯組成,陽極采用自制涂層鈦基質(zhì)電極,陰極采用不銹鋼。當(dāng)pH值為5~7時,反應(yīng)器對廢水中有機(jī)物的去除率>50%。這是因為在該pH值范圍內(nèi),陽極板涂層的金屬氧化物粒子和復(fù)合催化填料都具有較強(qiáng)的親水性。OH,・OH會在電極/溶液界面發(fā)生電催化反應(yīng),產(chǎn)生大量的強(qiáng)氧化性中間產(chǎn)物,從而使廢水中的有機(jī)污染物得到高效降解。當(dāng)催化電氧化池的進(jìn)水pH<3時,對COD的去除率<30%。這是因為在強(qiáng)酸性條件下,陰極反應(yīng)區(qū)有大量的H2生成,氣泡影響了物質(zhì)的傳遞。此外,pH值過低也影響了陽極板涂層中金屬氧化物粒子的催化活性,導(dǎo)致反應(yīng)器對有機(jī)物的去除率降低。當(dāng)pH值為13時,電催化陽極板涂層中金屬氧化物粒子的催化活性同樣受到很大影響,對COD的去除率下降至20%左右。所以,催化電氧化池進(jìn)水的最佳pH值為5~6。
3、生化池
生物處理采用A/O法,A段為填料型厭氧,O段為生物接觸氧化池,采用微孔曝氣,有效容積和所用填料均與厭氧池的相同。處理水每進(jìn)入一個裝置前都需調(diào)節(jié)pH至相應(yīng)值。厭氧池和好氧池的HRT均為24h。隨HRT的延長,催化電氧化池中的水溫逐漸升高,但是從HRT為60min開始溫度升高趨緩,超過120min后水溫趨于穩(wěn)定。,溫度升高會促進(jìn)有機(jī)物和電子的傳遞,有利于提高反應(yīng)速率從而提高有機(jī)物的降解速度,但溫度升高也會使催化產(chǎn)生的自由基失活加劇,從而導(dǎo)致反應(yīng)速率降低。
二、UASB反應(yīng)器(升流式厭氧污泥床)
UASB反應(yīng)器反應(yīng)器可以分為三個部分,分別為三相分離器、懸浮污泥層區(qū)和污泥區(qū)。
1、 污泥接種
接種污泥來自無錫某檸檬酸廠IC反應(yīng)器的顆粒污泥(含水率=90%,密度約為1.2g/L),接種量為反應(yīng)器體積的三分之一。
2、 項目分析
COD:重鉻酸鉀法;ph值:玻璃電極法;溫度:溫度計;堿度:滴定法
每天對反應(yīng)器進(jìn)出水的COD、PH、溫度進(jìn)行連續(xù)測定,揮發(fā)性脂肪酸依據(jù)需要不定期的進(jìn)行測定。
3、 處理結(jié)果
在污泥馴化期,由于原水的COD=12000-20000 mg/L且ph=5-6,微生物初期不容易適應(yīng)其環(huán)境,容易使厭氧處理過程受到抑制,因而初期將廢水稀釋到1000-2000mg/L,且利用碳酸氫鈉調(diào)節(jié)ph=7-8,水力停留時間控制在24小時,為了維持中溫厭氧微生物的較高活性,溫度通過溫度控制器控制在(37±2)°C。在負(fù)荷提升期,負(fù)荷提升可以通過提高進(jìn)水COD濃度或增加系統(tǒng)單位時間進(jìn)水量的方法達(dá)到目的。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
4、 UASB反應(yīng)器特點
采用中溫UASB反應(yīng)器處理制膜廢水,具有容積負(fù)荷高及去除率高等優(yōu)點;厭氧反應(yīng)器對于溫度比較敏感,為此要確保反應(yīng)器適當(dāng)?shù)臏囟,反?yīng)器溫度保持一定的穩(wěn)定性,溫度波動變化控制在(37±2)°C,以利于反應(yīng)器穩(wěn)定高效的運行,提高有機(jī)物的去除率。