MBR在工业废水处理方面的研究和应用

1、MBR在工业废水处理方面的研究和应用摘要：先介绍了膜技术处理污水的优点。再着重介绍了膜技术在造纸废水、重金属废水、含油废水、印染废水、食品废水等工业废水处理中的应用进行了综述，最后对膜技术在工业废水处理的应用前景作了展望。关键词：膜技术，废水处理，膜研究进展。Application of membrane technology to the industrial wastewater treatmentAbstract: First the introduction of advantagement of Membrane filtration technique in wastewater

2、treatment. Membrane filtration technique is a liquid separation technology, with high efficiency, low energy consumption and easy operation. Compared to tradition methods of wastewater treatment, membrane technology has many advantages, such as the circulatory use of wastewater and recovery of usefu

3、l substance. The applications in industrial wastewater treatment including paper industrial wastewater, heavy metal ion wastewater, oil-bearing, printing and dyeing wastewater, foodstuff wastewater were summarized. The direction of membrane technique applied in industrial wastewater teatment in the

4、future was discussed also discussed in this paper.Key word: Membrance Technology, Wastewater Treatment, Membrance Research Progress1、膜技术的简介 工业的快速发展使水环境受到的污染日益严重，由此造成的水资源短缺已是人类面临的严重问题。膜技术的历史不长，但发展是比较迅速的，它是一种新兴的分离、净化和浓缩技术。膜技术主要有微滤，超滤，纳滤，反渗透，电渗析，液膜，渗透蒸发等。各类分离过程的特征过程名称 功能 推动力 分离机制 应用举例微滤 滤除0.1m以上颗粒 压力差

5、筛分 饮料和药液的除菌超滤 滤除5100mm以上颗粒 压力差 筛分 生物制品浓缩纳滤 大分子有机物与盐分离 压力差 溶解扩散优先吸附 燃料脱盐反渗透 水-溶盐分离 压力差 溶解扩散优先吸附 海水脱盐 这些膜分离过程都是以压力为驱动力，废水流经膜面的时候，废水中的污染物被截留，而水透过膜，实现了对废水的处理。2、MBR工艺的特点2.1 对污染物的去除效率高 MBR对悬浮固体(SS)浓度和浊度有着非常良好的去除效果。由于膜组件的膜孔径非常小(0.011祄),可将生物反应器内全部的悬浮物和污泥都截留下来,其固液分离效果要远远好于二沉池,MBR对SS的去除率在99%以上,甚至达到100%;浊度的去除率

6、也在90%以上,出水浊度与自来水相近。2.2 具有较大的灵活性和实用性 在城市污水或工业废水处理中,传统的处理工艺(格栅+沉砂池+初沉池+曝气池+二沉池+消毒池)流程较长,占地面积大,而出水水质又不能保证。而MBR工艺(筛网过滤+MBR)则因流程短、占地面积小!处理水量灵活等特点,而呈现出明显优势#MBR的出水量根据实际情况,只需增减膜组件的片数就可完成产水量调整,非常简单、方便。2.3 解决了剩余污泥处置难的问题 剩余污泥的处置问题,是污水处理厂运行好坏的关键问题之一。MBR工艺中,污泥负荷非常低,反应器内营养物质相对缺乏,微生物处在内源呼吸区,污泥产率低,因而使得剩余污泥的产生量很少,SR

7、T得到延长,排除的剩余污泥浓度大,可不用进行污泥浓缩,而直接进行脱水,这就大大节省了污泥处理的费用。有研究得出,在处理生活污水时,MBR最佳的排泥时间在35d左右。3、膜技术在工业废水中的应用 由于工业的发展，大量工业废水排入水体，这些工业废水中大多含有不同浓度的化学物质，为保护环境不受污染，并回收有用物质，在工业废水排放之前必须进行净化处理。作为一种新型的分离技术，膜技术既能对废水进行有效的净化，又能回收有用物质，同时具有节能、设备简单、操作方便等特点。因此，在造纸废水、重金属废水、含油废水、印染废水、食品废水等工业废水处理中得到了广泛的应用，并显示了广阔的发展前景。3.1造纸废水 纸浆厂冲

8、洗水中含大量的污染物，采用纳滤膜技术替代传统的吸收和电化学处理法能更为有效地除去深色木质素和木浆漂白过程产生的氯化木质素。因为污染物中的有色有机物大都带负电性，容易被带负电性的纳滤膜截留，并且对膜不会产生污染。同样，用纳滤膜处理含有硫酸木质素等有色化合物的废水时，所用纳滤膜的通量甚至高于聚砜超滤膜的3倍，能除去90以上的COD。高通量可能是由于带负电性的纳滤膜截留了带负电性的硫酸木质素，与超滤膜相比，废水中的有机物对纳滤膜的污染要小。3.2重金属废水 重金属废水具有极大的危害性，传统的中和沉淀处理工艺出水往往不能达到排放要求，而采用超滤、徼滤是一种较好的处理方法。选择适当孔径的超滤膜可以有效地

9、去除水中低含量Cu，Ni，Cd，Pb，和Zn等重金属的氢氧化物。先用氢氧化钠调节pH，使重金属的氢氧化物呈胶体状态，继而用超滤膜截留，处理后的水中重金属含量远低于排放标准，从而有可能实现废水处理和回收金属的双重目的。 3.3含油废水 含油废水的来源很广，凡是直接与油接触的用水都含有油类。如石油采出水、钢铁厂冷轧乳化液废水和金属切削研磨用润滑剂废水等。这些废水如不进行处理而直接排放，将对环境产生严重污染。梁立军等用中空纤维超滤器对大庆油田注水站的回注水进行了试验，开发的膜组件在通量上比常规的中空纤维组件大34倍，在O08 MPa的压差下，其通量最大。 陆晓千等用超滤技术处理车床、清洗机设备产生的

10、废水，这种废水为乳白色，含油10005000 mg/C，COD含量高达1000050000 mg/L。经膜处理后，出水透明，含油低于10 mg/L，COD为17005000mg/L，油去除率为99以上。 3.4印染废水 印染企业排放的废水成分复杂，色度大，浓度高且生物难降解的物质多，特别是近年来，合成纤维的品种和数量的增加以及化学浆代替淀粉在印染工业中的应用，使得印染废水更难处理，因此印染废水的综合治理已成为当今国内外急需解决的一大难题。 Nielson用在聚矾基体上覆盖聚酰胺表层的复合纳滤膜过滤处理印染废水，该膜对于废水中的兰色、红色、黄色及其混合染料，截留率为98.799.7，约97一99

11、的废水可以被回用。 钟璟等人用MWCO 6000的中空纤维超滤膜和反渗透处理羊毛印染废水后，其COD、色度指标达到排放标准。合适的操作条件为：压力0.1 MPa；流速1500L/h。经反渗透膜处理后的水与超滤膜处理的结果相比其盐含量和色度有明显降低。3.5食品废水 食品废水一般含有高浓度有机物，如蛋白质、脂肪等，COD值较高，而且水量大。膜分离技术处理的主要目的是回收有用物质，降低COD值等。 国外从20世纪70年代己开始对无机膜在处理植物油脂工收废水中的应用进行了研究。Bansal采用uearsep无机超滤膜对植物油厂废水进行过滤处理，表明无机膜对废水中油的截留率高达99.5。Bhave等应

12、用membrabox无机膜处理植物油厂废水，取得了油截留率99.7的效果。近年来国内关于利用膜技术治理植物油脂工收废水的报道逐渐增多。盂勇采用荷兰产的超滤膜分离装置(内压式陶瓷膜管组件)处理湖南某油脂公司植物油脂废水，选择0.05、O.1、0.2 tam三种孔径的超滤膜；压力分别在0.1、0.13、0.22 MPa；膜面流速57.5 m/s及温度1050的情况下对油脂废水进行了分离实验，确定了最佳的膜过滤工艺参数，通过对实际油脂废水的处理获得了油截留率91.3的效果。4、前景 综上所述，膜技术日益显出其在废水处理领域的技术优势，为国内外竞相研究开发的热点之一，已在许多领域得到成功的应用，并且进

13、一步发展的空间更大。就我国目前现状而言，以下两个方面的工作亟待开展。（1） 膜污染问题是目前研究的热点，也是膜技术在废水处理中着重需要解决的难点。（2） 膜的经济性。需不断开发新型膜材料，以降低膜本身的成本。参考文献1、黄铭荣，胡纪萃水污染治理工程M北京：高等教育出版社2、邹家庆工业废水处理技术M北京：化学工业出版社3、许振良膜法水处理技术M北京：化学工业出版社4、刘茉娥，蔡邦肖，陈益棠膜技术在污水处理及回用中的应用M北京：化学工业出版社5、 蔡邦肖膜法处理造纸废水J环境科学丛刊，1988，9(1)：53-606、 吕红涛膜技术在印染废水治理中的应用J河北化工，2005，(5)：66687、R

14、aman L PConsider NF for membrane separationJChemicalengineering progress，1994(4)：68748、Krzysztof KarakulskiTreatment of spent emulsion from a cablefactory by an integrated UF/NF membrane systemJDesalination,2002，149：163-1679、 王静，张雨山，超滤膜和微滤膜在污（废）水处理中的应用研究现状及发展趋势J，工业水处理，2001，21（3）：4-810、 王静荣，吴光夏，王正军等，超滤法处理乳化油废水的研究J，环境科学，1997，18（4）：53-55.11、 钟璟，尤晓栋膜分离技术处理印染废水的研究J染料与染色，2003，40(1)：495012、 赵丽颖，符群膜