20世紀(jì)90年代以后,臭氧氧化、生物活性炭法、膜分離、膜生物反應(yīng)器、移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器、光化學(xué)及電化學(xué)等水處理技術(shù)已成為國(guó)內(nèi)外煉油污水處理研究的熱點(diǎn)。移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器MBBR是介于活性污泥法和生物膜法之間的高效新型反應(yīng)器,既具有傳統(tǒng)生物膜法運(yùn)行穩(wěn)定、管理簡(jiǎn)單、剩余污泥量少等特點(diǎn),還可以培養(yǎng)活性污泥,形成混合式MBBR反應(yīng)器,在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)生物硝化與反硝化;此外,懸浮填料還能夠直接投加到老的污水處理廠,在不改變池容和構(gòu)筑物的條件下進(jìn)行改進(jìn),提高其處理效率(efficiency)或增加脫氮除磷(P)的能力,國(guó)內(nèi)MBBR的研究和應(yīng)用處于起步階段。
目前,MBBR法與活性污泥法聯(lián)合使用處理(chǔ lǐ)廢水的研究（research)報(bào)道較少,如何實(shí)現(xiàn)兩工藝的優(yōu)勢(shì)（解釋:能壓倒對(duì)方的有利形勢(shì))互補(bǔ),是污水處理領(lǐng)域待研究的課題。中空纖維膜紡絲機(jī)外形像纖維狀，具有自支撐作用的膜。它是非對(duì)稱膜的一種，其致密層可位于纖維的外表面／如反滲透膜，也可位于纖維的內(nèi)表面(如微濾膜和超濾膜)。對(duì)氣體分離膜來(lái)說(shuō)，致密層位于內(nèi)表面或外表面均可。作者使用A/三級(jí)MBBR工藝,對(duì)某石化廠煉油廢水的處理進(jìn)行了10.5m3容積裝置的中試研究,以確定聯(lián)合處理工藝的可行性和優(yōu)越性。
實(shí)驗(yàn)部分
實(shí)驗(yàn)裝置包括U聚氯乙烯(Polyvinyl chloride)板制作的反應(yīng)器本體、污泥回流泵、混合液回流泵、酸堿計(jì)量泵、鼓風(fēng)曝氣裝置、砂濾罐以及相關(guān)配件。其中,反應(yīng)器尺寸為3.2m×2.0m×2.5m,有效容積為10.5m3;沿池長(zhǎng)方向用隔板均隔為五格,采用串聯(lián)設(shè)計(jì),其中第一段為缺氧(Oxygen)段,后二～四段為MBBR段,第五段為斜板沉淀池,污水進(jìn)入反應(yīng)池后呈推流態(tài)至出水。
原水水質(zhì)
煉油廢水在該廠初級(jí)處理廠進(jìn)行初級(jí)處理后,去除廢水中的部分油、懸浮物、COD等污染物,出水要求達(dá)到現(xiàn)有煉油廢水處理廠的進(jìn)水要求。
結(jié)果與討論
從現(xiàn)有煉油廢水處理廠污泥回流處的缺氧(hypoxia)反應(yīng)池,抽送污泥至實(shí)驗(yàn)裝置。投加營(yíng)養(yǎng)藥劑等,啟動(dòng)實(shí)驗(yàn),悶曝1d后開(kāi)始連續(xù)進(jìn)水,并逐漸提高進(jìn)水量,連續(xù)運(yùn)行25d,填料掛膜成功。
掛膜成功后,開(kāi)始按照設(shè)計(jì)負(fù)荷連續(xù)進(jìn)水,進(jìn)水量控制在0.6～0.9m3/h,缺氧段溶合氧控制在小于0.5mg/L,好氧段溶解氧控制在2～4mg/L。膜生物反應(yīng)器膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合之新型態(tài)廢水處理系統(tǒng)。以膜組件取代傳統(tǒng)生物處理技術(shù)末端二沉池，在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機(jī)負(fù)荷，從而減少污水處理設(shè)施占地面積，并通過(guò)保持低污泥負(fù)荷減少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池內(nèi)之膜分離設(shè)備截留槽內(nèi)的活性污泥與大分子有機(jī)物。膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)內(nèi)活性污泥（MLSS）濃度可提升至8000~10,000mg/L，甚至更高；污泥齡(SRT)可延長(zhǎng)至30天以上。缺氧段pH控制在7.8～8.2,好氧段pH控制在7.5～7.8。按照采樣頻率檢測(cè)水質(zhì),連續(xù)運(yùn)行了32d。
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程(guò chéng)中,每天對(duì)原水、二沉池出水、砂濾器出水各取樣測(cè)試一次。從表1看出:原水水質(zhì)變化較大,水質(zhì)不穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)在6月進(jìn)行,水溫在26～31℃。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中重點(diǎn)測(cè)試了出水的CODCr和NH4+―N質(zhì)量濃度。經(jīng)分析,中試工藝處理后,出水CODCr和NH4+―N質(zhì)量濃度穩(wěn)定、達(dá)標(biāo)。
COD篩除效果
根據(jù)實(shí)驗(yàn)（experiment)過(guò)程中每天測(cè)得的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)水、二沉池出水和砂濾池出水的CODCr值,并計(jì)算出CODCr的去除率,在32d的連續(xù)運(yùn)行中,生化反應(yīng)平均停留時(shí)間僅為14.3h,二沉池出水CODCr平均值（The average value)為65.8mg/L,出水過(guò)濾后CODCr平均值為50.1mg/L,CODCr平均總?cè)コ蔬_(dá)到了92.4%。出水水質(zhì)達(dá)到《國(guó)家綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
NH4+―N去除效果
可以看出,A/三級(jí)MBBR工藝出水NH4+―N平均值為0.3mg/L,NH4+―N去除率幾乎達(dá)100%,且在進(jìn)水NH4+―N有較大波動(dòng)的情況下,出水水質(zhì)穩(wěn)定。
A/三級(jí)MBBR工藝,即采用“缺氧+三級(jí)MBBR+過(guò)濾”工藝,在進(jìn)水量0.6～0.9m3/h,溶解氧2～4mg/L,平均總水力停留時(shí)間14h的條件下,對(duì)COD和NH4+―N的平均去除率分別達(dá)到了92.4%和99.8%,處理(chǔ lǐ)效果良好,可以將現(xiàn)有煉油污水出水COD降低（reduce)至60mg/L以下,達(dá)到《國(guó)家綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
A/三級(jí)MBBR工藝生化反應(yīng)停留時(shí)間遠(yuǎn)低于現(xiàn)有煉油廢水處理廠的生化反應(yīng)停留時(shí)間,其二沉出水CODCr平均在65.8mg/L,遠(yuǎn)好于現(xiàn)有煉油廢水處理廠二沉池出水的116mg/L,即組合工藝比現(xiàn)有活性污泥法有更高的COD容積負(fù)荷,而且出水水質(zhì)更優(yōu)。中空纖維膜紡絲機(jī)外形像纖維狀，具有自支撐作用的膜。它是非對(duì)稱膜的一種，其致密層可位于纖維的外表面／如反滲透膜，也可位于纖維的內(nèi)表面(如微濾膜和超濾膜)。對(duì)氣體分離膜來(lái)說(shuō)，致密層位于內(nèi)表面或外表面均可。
