制膜废水

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膜工艺广泛的应用于废水处理工程中,制膜厂产生的废水是一种高浓度有机废水,主要是有机溶剂,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较差。

一、高级氧化/生物法
由于制膜废水特殊性难降解且浓度较高,采用曝气微电解、催化电氧化等高级氧化技术和生物法处理含强有机溶剂的制膜废水。采用高级氧化/生物法可以去除制膜废水中的强有机溶剂,该组合工艺不仅具有很强的抗冲击负荷能力,且处理效果好,出水水质达到一级标。
高级氧化/生物法组合而工艺由曝气铁炭微电解反应池、催化电氧化反应池和生化池组成。

1、 曝气铁炭微电解反应池
曝气铁炭微电解反应池底部设有微孔曝气和反冲洗装置,当进水pH>4时,COD去除率<30%,且去除率随pH值的升高而逐渐降低。这是因为在酸性环境中,电极反应产生的新生态[H]、Fe2+等均能与废水中的许多成分发生氧化还原反应。[H]在酸性介质中的标准电极电位比在中性介质中的高,所以内电解过程若在偏酸性环境下进行,可增大微电池的电位差,有利于废水的处理。但pH值过低会增大调节废水pH值的用酸量,且酸性太强还会大大增加铁屑的消耗,从而增大废水中Fe2+或Fe3+的浓度。

2、催化电氧化反应池
催化电氧化反应池由阴极板和阳极板交错组成,阳极采用自制涂层钛基质电极,阴极采用不锈钢。当pH值为5~7时,反应器对废水中有机物的去除率>50%。这是因为在该pH值范围内,阳极板涂层的金属氧化物粒子和复合催化填料都具有较强的亲水性。OH,・OH会在电极/溶液界面发生电催化反应,产生大量的强氧化性中间产物,从而使废水中的有机污染物得到高效降解。当催化电氧化池的进水pH<3时,对COD的去除率<30%。这是因为在强酸性条件下,阴极反应区有大量的H2生成,气泡影响了物质的传递。此外,pH值过低也影响了阳极板涂层中金属氧化物粒子的催化活性,导致反应器对有机物的去除率降低。当pH值为13时,电催化阳极板涂层中金属氧化物粒子的催化活性同样受到很大影响,对COD的去除率下降至20%左右。所以,催化电氧化池进水的最佳pH值为5~6。

3、生化池
生物处理采用A/O法,A段为填料型厌氧,O段为生物接触氧化池,采用微孔曝气,有效容积和所用填料均与厌氧池的相同。处理水每进入一个装置前都需调节pH至相应值。厌氧池和好氧池的HRT均为24h。随HRT的延长,催化电氧化池中的水温逐渐升高,但是从HRT为60min开始温度升高趋缓,超过120min后水温趋于稳定。,温度升高会促进有机物和电子的传递,有利于提高反应速率从而提高有机物的降解速度,但温度升高也会使催化产生的自由基失活加剧,从而导致反应速率降低。

二、UASB反应器(升流式厌氧污泥床)
UASB反应器反应器可以分为三个部分,分别为三相分离器、悬浮污泥层区和污泥区。

1、 污泥接种
接种污泥来自无锡某柠檬酸厂IC反应器的颗粒污泥(含水率=90%,密度约为1.2g/L),接种量为反应器体积的三分之一。

2、 项目分析
COD:重铬酸钾法;ph值:玻璃电极法;温度:温度计;碱度:滴定法
每天对反应器进出水的COD、PH、温度进行连续测定,挥发性脂肪酸依据需要不定期的进行测定。

3、 处理结果
在污泥驯化期,由于原水的COD=12000-20000 mg/L且ph=5-6,微生物初期不容易适应其环境,容易使厌氧处理过程受到抑制,因而初期将废水稀释到1000-2000mg/L,且利用碳酸氢钠调节ph=7-8,水力停留时间控制在24小时,为了维持中温厌氧微生物的较高活性,温度通过温度控制器控制在(37±2)°C。在负荷提升期,负荷提升可以通过提高进水COD浓度或增加系统单位时间进水量的方法达到目的。。

4、 UASB反应器特点
采用中温UASB反应器处理制膜废水,具有容积负荷高及去除率高等优点;厌氧反应器对于温度比较敏感,为此要确保反应器适当的温度,反应器温度保持一定的稳定性,温度波动变化控制在(37±2)°C,以利于反应器稳定高效的运行,提高有机物的去除率。


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