韓雅蘭，左寶林，楊國強(qiáng)，鄧建民（寧夏英力特化工股份有限公司，寧夏 石嘴山 753202）

膜生物反應(yīng)器MBR技術(shù)在聚氯乙烯離心母液處理中的應(yīng)用

韓雅蘭，左寶林，楊國強(qiáng)，鄧建民
（寧夏英力特化工股份有限公司，寧夏 石嘴山 753202）

介紹了膜生物反應(yīng)器 MBR 技術(shù)處理離心母液廢水的工藝原理及與常規(guī)生化法處理的不同之處，最終將聚氯乙烯生產(chǎn)過程產(chǎn)生的有機(jī)廢水處理后用于循環(huán)水補(bǔ)充水。

MBR 技術(shù)；離心母液處理；工藝流程；原理特點(diǎn)

寧夏英力特化工股份有限公司在處理聚氯乙烯產(chǎn)生的離心母液時(shí)，選用 MBR 水處理技術(shù)。 離心母液的 COD 一般為 100～400 mg/L，有機(jī)污染物主要來源是聚合反應(yīng)中所添加的引發(fā)劑、分散劑、少量的涂壁劑等化學(xué)品，離心母液由于其有機(jī)污染物含量不高、無機(jī)鹽含量和電導(dǎo)率都很低的特點(diǎn)，如果將其中COD 進(jìn)行處理后用于循環(huán)水補(bǔ)水，將減少企業(yè)的工業(yè)用水消耗。

1 MBR工藝介紹

該公司采用的膜生物反應(yīng)器（MBR）是把膜技術(shù)與污水處理中的生化反應(yīng)結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)進(jìn)水有機(jī)物的降解與出水的泥水充分分離。MBR 膜組件采用微濾膜 對(duì)生化反應(yīng)池內(nèi)的含泥污水進(jìn)行過濾，實(shí)現(xiàn)泥水分離。 一方面，膜截留了反應(yīng)池中的微生物，使池中的活性污泥濃度增加，降解生化反應(yīng)進(jìn)行得更迅速徹底；另一方面，由于膜的高過濾精度，保證了出水透明度，得到高質(zhì)量的產(chǎn)水。

2 MBR工藝原理

一體式的MBR 膜組件置于生化池內(nèi)， 膜組件上部設(shè)置有滲透液集水管，通過產(chǎn)水泵的負(fù)壓抽吸作用，使膜組件內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)壓，而膜組件的外側(cè)在大氣壓和水體作用下為正壓，從而在膜絲孔徑的內(nèi)外側(cè)產(chǎn)生跨膜壓差，在跨膜壓差的作用下，發(fā)生傳質(zhì)過程。滲透液經(jīng)集水管排出。根據(jù)膜微孔選擇透過精度的不同，膜過濾過程能夠去除混合液中被截流的顆粒物，膜組件膜的過濾精度屬于微濾膜，過濾精度一般 為 0.1～0.2 μm，提供了一個(gè)絕對(duì)的相界面，大于膜截留孔徑的細(xì)菌、膠體和微粒物質(zhì)等被截留，從而得到低懸浮物含量的滲透液。

3 MBR工藝流程及系統(tǒng)組成簡述

3.1 工藝流程

生產(chǎn)過程產(chǎn)生的有機(jī)廢水進(jìn)入界區(qū)后自流進(jìn)入有機(jī)廢水格柵井。 格柵井內(nèi)設(shè)置 5 mm 的格柵，并采用自動(dòng)格柵除污機(jī)清除廢水中較大的雜質(zhì)，然后溢流進(jìn)入有機(jī)廢水蓄水池。羅茨鼓風(fēng)機(jī)將空氣由管道輸送進(jìn)入 MBR 池的雙螺旋曝氣裝置， 通過該裝置的剪切作用使氧氣溶于水，以利于生化作用的進(jìn)行。同時(shí)空氣還送至 MBR 池后端斜板下部的泥斗部分和膜組件內(nèi)。 MBR 池膜區(qū)分為四廊道，根據(jù)現(xiàn)場水量情況酌情開啟。膜組件出水采用泵抽吸方式，系統(tǒng)啟動(dòng)后清液輸送泵抽吸膜組件內(nèi)的滲透液，送入膜清液儲(chǔ)槽，然后由清液泵送出界區(qū)。

通過高效的接觸氧化式生化方法分解廢水中的有機(jī)物，然后再利用膜過濾的性能對(duì)水體進(jìn)一步凈化，通過生化作用和膜截留的雙重作用將有機(jī)廢水處理后達(dá)到回用要求。

3.2 MBR 系統(tǒng)的組成

MBR 系統(tǒng)分為 2部分， 即生物反應(yīng)器和膜組件。主要由預(yù)處理系統(tǒng)、生化系統(tǒng)、膜過濾系統(tǒng)、鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)、膜清洗系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、和污泥脫水系統(tǒng)。

（1）預(yù)處理的目的是為了保護(hù)維膜組件的完整無損，防止對(duì)膜絲從微觀性能上造成不可修復(fù)的污染和傷害。預(yù)處理系統(tǒng)主要設(shè)備為格柵，作用是防止污水中的纖維、大顆粒污染物等對(duì)膜引起的傷害；（2）生化系統(tǒng)的構(gòu)成是 MBR 系統(tǒng)的核心，處理方法是利用微生物將廢水中的有機(jī)物進(jìn)行分解處理，MBR 濾膜組件直接浸沒在生物反應(yīng)器內(nèi)，產(chǎn)生滲透液收集回用，不能通過膜的有機(jī)物被截留在液體混合物中，最終被活性污泥降解；（3）膜過濾系統(tǒng)的組成包括：膜組件、膜單元框架、產(chǎn)水泵；（4）鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)分為微孔曝氣系統(tǒng)和大孔曝氣系統(tǒng)，微孔曝氣系統(tǒng)的作用是為了滿足生化反應(yīng)所需要的空氣量，而大孔曝氣系統(tǒng)是為了滿足膜表面清洗所需要的空氣量；（5）膜清洗系統(tǒng)包括在線清洗系統(tǒng)和離線清洗系統(tǒng)；（6）控制系統(tǒng)包括鼓風(fēng)機(jī)的控制，產(chǎn)水泵的控制，原水提升的控制，反洗泵的控制，加藥泵的控制，各管路流量和壓力的控制，生化反應(yīng)參數(shù)的控制，液位的控制以及產(chǎn)水水質(zhì)參數(shù)的監(jiān)測等。

4 MBR工藝的主要特點(diǎn)

（1）對(duì)污染物的去除率高，抵抗污泥膨脹能力強(qiáng)，出水水質(zhì)穩(wěn)定可靠，出水懸浮物和濁度低；（2）膜的機(jī)械截流作用避免了微生物的流失，生物反應(yīng)器內(nèi)可保持高的污泥濃度，從而能提高體積負(fù)荷強(qiáng)度，且 MBR 工藝與常規(guī)生化法處理工藝相比略去了二沉池，減少裝置占地面積；（3）膜生物反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)器污泥齡 STR 和水力停留時(shí)間 HRT 的徹底分離，使操作得以簡化；由于膜的截流作用使 SRT 延長，營造了有利于增殖生長緩慢的微生物，可提高其處理效率并促使難降解物質(zhì)徹底的分解； 由于 SRT很長，生物反應(yīng)器又起到了“污泥消化池”的作用，從而顯著減少污泥產(chǎn)量，剩余污泥產(chǎn)量低，污泥處理費(fèi)用低；（4）MBR 膜池的活性污泥不因產(chǎn)水而損失，在運(yùn)行過程中，活性污泥會(huì)因進(jìn)入廢水中 COD 濃度的變化而變化，并達(dá)到一種動(dòng)態(tài)平衡，這使系統(tǒng)出水穩(wěn)定并有耐沖擊負(fù)荷的特點(diǎn)；較大的水力循環(huán)導(dǎo)致了污水的均勻混合，因而使活性污泥有很好的分散性，提高了活性污泥的比表面積；（5）膜分離使廢水中的大分子難降解成分在生物反應(yīng)器內(nèi)有足夠的停留時(shí)間，從而提高了難降解有機(jī)物的降解效率。

5 運(yùn)行控制工藝條件要求

5.1 MBR 膜對(duì)添加消泡劑的要求

在 MBR 運(yùn)轉(zhuǎn)初期，污泥起泡時(shí)，有時(shí)需加入消泡劑。由于硅膠類消泡劑被吸附到膜表面時(shí)，會(huì)加快膜間壓差的上升，且屬不可逆膜污染，所以 MBR 膜組件使用過程不能在廢水中添加硅膠類消泡劑。

5.2 操作溫度的要求

污泥進(jìn)行生物處理順利與否是膜穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的必要條件，用一般活性污泥法進(jìn)行生物處理時(shí)，為達(dá)到良好的處理效果，生物曝氣池內(nèi)的水溫最好保持在 15～35 ℃，使用溫度過高會(huì)造成膜的永久性傷害。

5.3 膜的自清洗作用對(duì)操作的要求

在膜過濾時(shí)，膜表面會(huì)堆積污泥的凝聚體和微粒子，在長時(shí)間連續(xù)出水時(shí)，即使有曝氣形成的空氣氣泡和上向流沖洗膜表面，膜表面仍會(huì)有污泥堆積。采用間歇出水能改善這一情況，當(dāng)停止抽水時(shí)，膜兩側(cè)的壓差減小以至消失，附著在膜表面的污染物在氣泡和上向流的擾動(dòng)下脫落，達(dá)到清洗的目的。在膜分離活性污泥過程中，利用生物處理所必需的供給微生物氧的空氣曝氣形成旋回流，同時(shí)進(jìn)行膜清洗。 在此過程中，由曝氣管中供給的空氣均勻吹向纖維膜使膜絲產(chǎn)生擺動(dòng)，利用膜間的摩擦作用進(jìn)行膜清洗。

6 運(yùn)行效果

通常的離心母液有機(jī)廢水處理工藝見圖 1。MBR 與常規(guī)的離心母液處理工藝相比，滲透液質(zhì)量指 標(biāo) SS＜5 mg/L，COD ＜175 mg/L，BOD5＜10 mg/L， 產(chǎn)水 SS質(zhì)量指標(biāo)與出二沉池并經(jīng)過微絮凝沉淀的指標(biāo)接近。

圖1 二 級(jí)生化處理 離心母液流程簡圖[1]

［1］馮俊.聚氯乙烯生產(chǎn)中的廢水綜臺(tái)利用.再生資源與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2010．（1）：39－40.

Membrane bioreactor （MBR） technology in the application of mother liquid of polyvinyl

HAN Ya-lan，ZUO Bao-lin，YANG Guo-qiang，DENG Jian-min
（Ningxia Yinglite Chemical Co.,Ltd.,Shizuishan 753202，China）

Introducing membrane bioreactor （MBR） technology of centrifugal mother liquid wastewater treatment technology and differs from conventional biological treatment and eventually PVC production process of organic wastewater for circulating water water.

MBR technology； centrifugal mother liquid； technical process； principle characteristics

TQ085

：B

：1009－1785(2017)02-0042-02

2016-08-10