兩級MBR工藝處理煤氣化廢水生化出水的效能研究.pdf

1、煤氣化工藝在煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著重要的基礎(chǔ)和支撐性作用，然而煤氣化廢水的高污染強度和高處理難度使其成為煤化工產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的制約因素。同時，煤氣化廢水的回用是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護雙贏的必由之路。MBR工藝憑借其高效而穩(wěn)定的處理效果在廢水處理中發(fā)揮著越來越重要的作用。本文研究了煤氣化廢水的負荷對MBR工藝效能的影響，探討了兩級MBR工藝處理煤氣化廢水生化出水的效能及機理，考察了影響效能的運行參數(shù)和因素，揭示了膜污染過程及其特征并探討了

2、膜污染的機理。
　　考察了煤氣化廢水負荷對MBR工藝效能的影響。實驗結(jié)果表明，采取逐漸升高進水負荷的策略可以很好地增強活性污泥對煤氣化廢水的適應(yīng)性。實驗啟動初期，MBR工藝內(nèi)產(chǎn)生大量膨脹泡沫，致使活性污泥受泡沫裹挾暴露于空氣中，導致微生物脫水死亡而引起處理效果的波動。甲醇共基質(zhì)的投加可以很好地解決這個問題，同時為微生物的代謝提供了充足的碳源和能量。MBR工藝投加粉末活性炭后的強化MBR工藝較傳統(tǒng)MBR工藝表現(xiàn)出更高的污染物去除效果

3、和更強的穩(wěn)定性，主要原因是粉末活性炭促進了微生物對污染物的生化降解作用。當進水COD和氨氮容積負荷分別達到4.33kg m-3d-1和0.31kg m-3d-1時，強化MBR工藝對COD和氨氮的去除效率可以分別達到93.6％和61.6%。粉末活性炭可以有效地控制泡沫膨脹和緩解膜污染，強化MBR工藝較傳統(tǒng)MBR工藝的跨膜壓差跳躍點延后了15d，歷經(jīng)50d運行后跨膜壓差下降了34.2%。掃描電鏡分析表明強化工藝的活性污泥、表層污染物和濾餅層

4、污染物在形態(tài)結(jié)構(gòu)上存在明顯差異，同時，膜孔徑污染在透過膜層方向上存在壓實的現(xiàn)象，孔徑污染逐漸加劇。
　　探討了一級MBR工藝處理煤氣化廢水生化出水的效能與強化因素。該水質(zhì)可生化性較低，實驗探討了一系列強化措施對一級MBR工藝處理效能的促進作用。結(jié)果表明甲醇投加COD當量為39mg/L、水力停留時間為24h和顆?；钚蕴客都恿繛?g/L時對COD、總酚和氨氮的平均去除率可以分別達到73.1%，41.5%和40.1%。投加的無機碳源（碳

5、酸氫鈉）與進水氨氮摩爾比為3:1時可以顯著增加氨氮的去除效果，其去除率可以提高至77.2%。此外，一級MBR工藝內(nèi)并未觀察到嚴重的泡沫膨脹現(xiàn)象，這將有利于維持工藝運行穩(wěn)定性。分析一級MBR工藝的跨膜壓差發(fā)現(xiàn)，增加甲醇投加量將加劇濾餅層和孔徑污染的程度，增加顆粒活性炭投加量可以緩解濾餅層和孔徑污染的程度，而延長水力停留時間只對濾餅層污染程度起到明顯的緩解作用。此外，實驗結(jié)果還表明水力清洗結(jié)合化學清洗（0.5%的草酸溶液和0.5%的次氯酸鈉

6、溶液各浸泡1h）的方式可以有效去除膜污染物。
　　分析了低強度超聲波強化作用對二級MBR工藝處理一級MBR工藝生化出水效能的影響。超聲波在0.4W/cm2、頻率為40kHz和輻照時間為35min條件下可以顯著提高活性污泥微生物的活性，主要原因是超聲波的空化效應(yīng)和機械效應(yīng)引起微生物細胞通透性和酶活性的增強，同時，連續(xù)性實驗結(jié)果表明這種污泥活性強化效果在超聲波停止后仍將持續(xù)一段時間。
　　探討了臭氧氧化作用對二級MBR工藝處理一

7、級MBR工藝生化出水效能的影響。臭氧投加量、接觸反應(yīng)時間、廢水pH、懸浮物濃度、超聲波作用和投加催化劑（剩余污泥基活性炭負載氧化錳）是影響臭氧氧化體系氧化效果的重要因素。臭氧投加量的增加和接觸反應(yīng)時間的延長均可以提高臭氧氧化體系的氧化效果，高pH也可以強化臭氧氧化體系的氧化效果，而高懸浮物濃度則會產(chǎn)生不利影響。超聲波不僅提高了臭氧分子在溶液中的傳質(zhì)速率還加速了其分解的速率，催化劑主要通過豐富的表面羥基和堿性基團促使臭氧鏈式反應(yīng)加速，進而