生物浮動(dòng)床-膜生物反應(yīng)器處理焦化廢水的研究.pdf

1、焦化廢水中含有高濃度的COD、NH4+-N，以及大量難生物降解的有毒有害物質(zhì)，若不經(jīng)處理就大量排放，不但會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，同時(shí)也直接威脅到人類的健康。針對(duì)目前大多數(shù)焦化處理廠處理出水中COD不能達(dá)標(biāo)排放和NH4+-N嚴(yán)重超標(biāo)的現(xiàn)狀，本文將膜生物反應(yīng)器和生物浮動(dòng)床有機(jī)結(jié)合起來(lái)，組成一種新型、高效、低能耗的處理工藝—生物浮動(dòng)床-膜生物反應(yīng)器(Moving Bed Biofilm Reactor-Membrane Bio-Reactor,

2、MBBR-MBR)，并將該反應(yīng)器用來(lái)處理焦化廢水。本文著重考察了MBBR-MBR處理焦化廢水的性能，確定了焦化廢水的最佳處理工藝，研究結(jié)果對(duì)今后焦化廢水的處理具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。主要的研究結(jié)論如下:
　　 (1)本研究采用聚乙烯填料作為MBBR的生物載體，采用自配營(yíng)養(yǎng)液掛膜再逐步添加焦化廢水用量馴化、接種焦化污泥采用稀釋焦化廢水連續(xù)流掛膜、接種市政污泥稀釋焦化廢水連續(xù)流掛膜的三種方式啟動(dòng)MBBR，啟動(dòng)過(guò)程中水力停留

3、時(shí)間為19.2～38.4h，進(jìn)水COD濃度為384.1～3869.3 mg/L，NH4+-N濃度為17.4～185.7mg/L。結(jié)果表明，三種啟動(dòng)方式都能在較短的時(shí)間內(nèi)(41d)成功啟動(dòng)MBBR，啟動(dòng)后填料生物膜污泥量為1g/L左右，各反應(yīng)器對(duì)COD的平均去除率都較穩(wěn)定在80％以上;在進(jìn)水NH4+-N濃度為59.4～66.2mg/L時(shí)，各反應(yīng)器對(duì)其的去除率都在76.4％～93％之間。MBBR表現(xiàn)出較高的耐毒性和抗擊負(fù)荷能力。
　　

4、 (2)試驗(yàn)通過(guò)分階段提升進(jìn)水焦化廢水濃度，考察填充率分別為30％、40％、50％、60％的MBBR對(duì)COD、NH4+-N、揮發(fā)酚、SCN-的處理效果。結(jié)果表明，填充率為50％的MBBR對(duì)各污染物的去除效果均最穩(wěn)定，在進(jìn)水COD、揮發(fā)酚濃度分別為800～1550mg/L、180～530mg/L時(shí)，出水分別在150、5mg/L以下;進(jìn)水NH4+-N、SCN-濃度分別為60～90mg/L、200～432mg/L時(shí)，出水分別在10、0.5

5、mg/L以下，達(dá)到了污水綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996);且填充率為50％的MBBR抗沖擊負(fù)荷能力最強(qiáng)，處理效果變差后能在最短期內(nèi)恢復(fù)。
　　 (3)通過(guò)研究進(jìn)水負(fù)荷對(duì)MBBR去除效果的影響表明:COD進(jìn)水負(fù)荷在0.96～2.42kg/m3·d范圍內(nèi)時(shí)，MBBR對(duì)COD的去除率逐漸增大，最大去除率為90％;揮發(fā)酚和SCN-進(jìn)水負(fù)荷分別在0.22～0.63kg/m3·d和0.25～0.65kg/m3·d范圍內(nèi)時(shí)，MBBR

6、對(duì)揮發(fā)酚的去除率穩(wěn)定在99％左右，對(duì)SCN-的去除率保持在94％以上，遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到MBBR能承受的最大負(fù)荷，說(shuō)明MBBR有很強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力和耐毒性。
　　 (4)試驗(yàn)在水力停留時(shí)間(Hydraulic Retention Time，HRT)為4、8、12、16、20h的情況下，通過(guò)對(duì)比MBBR和MBBR-MBR在填充率為30％和50％時(shí)對(duì)COD、揮發(fā)酚、SCN-濃度分別為2016、626、516mg/L的焦化廢水的處理效果，結(jié)

7、果表明:膜組件只對(duì)COD有截留作用，在HRT=12h時(shí)50％填充率的MBBR-MBR對(duì)COD的去除率相比MBBR去除率提高了10.8％，且隨著水力停留時(shí)間的縮短，膜組件的過(guò)濾作用增強(qiáng)。
　　 (5)試驗(yàn)對(duì)30％、50％填充率的MBBR-MBR中膜組件臨界通量和胞外聚合物（extracellular polymeric substances，EPS）對(duì)膜污染影響研究得出:30％、50％填充率時(shí)膜組件臨界通量區(qū)域分別為(18.3，2