鄭洪亮，郭 廷

（祥光銅業(yè)有限公司，山東 聊城252327）

1 引言

屠宰廢水呈紅褐色，有腥味，含有大量血污、皮毛、碎骨肉、蹄角、油脂和內臟雜物。CODCr、BOD5、氨氮、SS等指標均較高，如CODCr600～6 000mg／L、BOD5300～3 000mg／L、SS 400～2 700mg／L，BOD5／COD≥0．5，可生化性優(yōu)良，無毒性。在我國屠宰行業(yè)是略次于紡織、造紙行業(yè)的廢水排放大戶，我國從20世紀50年代開始考慮對屠宰行業(yè)的廢水處理，80年代以后，新的處理工藝和技術逐漸被開發(fā)并得以應用，屠宰廢水的處理程度也不斷提高。我國自20世紀90年代起，開始對MBR工藝進行研究，自2006年開始出現(xiàn)萬噸以上的MBR應用工程，此后其應用在我國獲得了較快的發(fā)展。作為廢水排放大戶的食品屠宰廢水，其廢水處理后作為中水回用的工藝在國內很少，然而使用MBR新工藝的更是少之又少。某污水廠建于2005年，2006年正式投入運行，其處理污水為一集團公司的家禽屠宰廢水及酒店食堂等生活小區(qū)廢水，處理規(guī)模為10 000t／d。該廠設計時創(chuàng)造性地大膽應用具有國內國際領先水平的MBR工藝，出水水質達到國家景觀回用水水質，處理完中水經管道直接送至下游冶煉行業(yè)全部回用于生產用水。截止到2011年，該廠已經連續(xù)運行5年，其出水水質穩(wěn)定，出水效果好，并通過自主摸索創(chuàng)新，總結出一定的運行控制技術。

2 污水廠工藝流程介紹

污水廠流程見圖1，表1。

圖1 污水處理工藝流程

表1 污水站進、出水水質指標

3 屠宰廢水處理中MBR生產運行控制介紹

3．1 MBR進水指標控制

因為MBR膜采用微孔過濾，其設計過濾孔徑為0．01～0．1μm，所以對進入 MBR膜池的混合液內不得含有任何大塊固體和雜物，負責很容得對膜絲造成損傷，增加膜絲的斷絲率，造成出水水質不達標。為此，在進入A／A／O生化池前，廢水需要經過粗格柵、階梯式細格柵、轉鼓式細格柵等多次過濾截流污水中的細小固體物質。MBR膜池雖然也具有一定的生化處理能力，但其主要還是靠過濾能力，其要求進水的最大負荷為COD≤100mg／L。因此，前期的物理沉淀和生化工序需要將來水中的85%的COD去除，同時油類污染物也要在前工序徹底分解去除，否則會吸附在膜絲表面，影響產水率。

3．2 MBR現(xiàn)場運行控制

MBR系統(tǒng)主要由膜架、產水管路、反洗管路、加藥清洗管路、曝氣管路、氣動閥門、真空系統(tǒng)、產水泵、污泥回流泵、剩余污泥排放泵、在線清洗泵、化學清洗泵、PLC自動控制系統(tǒng)、儀表氣管路等組成。主要核心設備是產水泵、污泥回流泵、氣動閥門以及附屬設備。

MBR膜池內必須保證液位不低于膜架頂部，如果必須放空。放空時間不得超過20min，否則必須人工向膜絲表面噴灑清水保證膜絲表面不會因脫水造成膜絲接觸空氣后老化損傷。膜池放空完畢重新注水時，在液位達到半池深度時，就要把曝氣打開，好把進入到膜架曝氣管內的水排出，保護曝氣管路及風機安全。

MBR池初期投用時，必須先要空曝氣24h，將膜絲表面的保護膜徹底分解后，在進水運行。膜池必須先要開啟曝氣系統(tǒng)，然后開啟污泥回流系統(tǒng)，最后開啟產水系統(tǒng)。開啟產水系統(tǒng)時，先要手動操作現(xiàn)場各個氣動閥門，檢查其啟閉是否正常，啟閉時間是否超時（小于2s）。膜池初次產水，要將產水泵出口閥門調小，保證初期產水量在設計量50%以下，運行12h后，按照10%能力逐級提升。膜池產水后，必須經常注意檢查產水流量和膜絲負壓。要求膜池產水量必須穩(wěn)定，要求波動值在5m3／h以下。膜池負壓必須小于－30kPa。

MBR膜池正常運行期間，每班必須每2h點檢水泵、閥門、管路系統(tǒng)一次。保證水泵軸承、電機、電流正常，閥門動作正常，管路系統(tǒng)無破損無泄漏。上位機上的MBR系統(tǒng)檢測畫面必須每10min查看一次，檢測各個設備是否正常、自控系統(tǒng)有無故障報警、各種在線檢測儀表有無異常。每天必須人工取樣檢測各組膜池的出水水質，尤其注意各組膜池的出水濁度。如果發(fā)現(xiàn)出水濁度超過10度，則必須停止該組膜池，對膜池內膜絲的斷絲情況、產水管路密封性等進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題后及時處理，以防止長期膜絲內混入污物造成膜絲內部污染影響產水效果。

4 屠宰廢水中MBR膜污染控制

MBR系統(tǒng)因為為浸沒式真空沖洗式負壓過濾產水方式，其膜絲表面直接浸泡在高濃度活性污泥混合液中，膜絲表面經過長時間真空抽吸過濾，表面很容易形成污堵。本廠MBR膜組系統(tǒng)采用了PLC自動控制系統(tǒng)，系統(tǒng)會根據時間控制器自動實現(xiàn)膜池的9min產水1min反洗的循環(huán)動作，反洗時利用水泵直接向膜絲內部注入向外滲透將堵塞膜孔沖開，以保證膜池系統(tǒng)的膜負壓不會上升太快。該MBR系統(tǒng)每個膜架底部設有曝氣系統(tǒng)，利用從底部曝氣方法，通過上升的大量氣泡，使垂直上下懸掛的膜絲抖動起來，這里利用膜絲自身的抖動將附著在膜絲表面的活性污泥脫落，氣泡也同時對膜絲表面產生摩擦沖刷作用，利用這幾個方面措施有效地減緩了膜絲過濾空隙的污堵。在MBR膜組件底部采用管式粗孔曝氣，使膜絲在水中維持混合液紊動，可減緩污泥在膜表面沉積，控制膜污染，提高膜使用壽命。但曝氣量太大增加能耗，曝氣量太小加劇膜污染，通過實驗結合膜過濾阻力和污泥特性分析得出最佳膜曝氣量與產水量之比為12∶1～15∶1。｀

為了充分有效保護膜絲，膜絲在負壓超過－30kPa時，就需要停止膜組產水，進行相應的在線清洗和化學清洗操作。通過長期的生產摸索，MBR膜系統(tǒng)一般在產水達2周后就需要在線清洗一次，膜絲一年內需要化學清洗一次。在線清洗需要利用低濃度的次氯酸鈉進行浸泡清洗，化學清洗時則要先經高濃度次氯酸鈉清洗后再用一水檸檬酸或者稀鹽酸進行浸泡清洗以除去膜絲表面長期形成的固體垢類物質。在線清洗和化學清洗之前，首先使用人工用高壓水對膜絲表面沖洗，則清洗效果會更佳。因為MBR膜絲材質都含有有機成分，所以藥劑清洗不易過頻，尤其是化學清洗最好周期不低于半年，以降低對膜絲的損傷，減緩老化延長膜絲壽命。

進入MBR膜池內的活性污泥混合液，其污泥濃度的大小和污泥性狀的好壞也對膜污染造成很大的影響。MBR最大的優(yōu)點就是直接代替了二沉池和超濾池，并且可以在高濃度污泥負荷下運轉。但是，并不是污泥濃度越高越好。污泥濃度在超過8g／L后，生化系統(tǒng)就很容易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，污泥也開始出現(xiàn)老化現(xiàn)象，這時的污泥絮體很小，泥水分離很慢，這樣很容易加大膜絲的過濾負荷，造成膜絲的污堵。當然，污泥濃度也不是越小越好，當污泥濃度低于3g／L時，污泥負荷加大，造成進入膜池的水質超標，有機物分解不徹底，同時污泥出現(xiàn)發(fā)黑絮體松散性狀，這更容易造成膜絲的污堵。最適合的濃度為5～8g／L，這時的污泥活性最好，污泥絮體大成鏈狀，泥水分離速度快，膜絲的過濾能力也隨之加強，從而有效地控制膜污染程度。

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