平板膜生物反应器和反渗透的综合膜集成系统的废水处理工艺技术方案

技术编号:6118905 阅读:271 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种平板膜生物反应器和反渗透的综合膜集成系统的废水处理工艺,预处理后的纺织废水先进行好氧生化处理或缺氧与好氧相结合的生化处理,然后通入采用平板式聚偏氟乙烯膜组件的膜生物反应器进行处理,膜生物反应器的产水再经过苦咸水反渗透膜进行反渗透处理。纺织废水经本发明专利技术处理后,得到的处理水中,总硬度低于0.2ppmas CaCO3,而且电导率在10~200uS/cm。该产水符合工厂水回收的要求,可以作为工业用水使用。该方法克服了纺织废水中特殊物质、较高溶解性固体浓度、有机物浓度和化学成分波动大等问题,处理水质稳定可靠且膜清洗等操作简单易得。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于废水回收再利用系统的领域,具体涉及一种采用浸没式PVDF平板式 膜生物膜反应器(MBR)和反渗透(RO)的综合膜集成系统的废水处理工艺。
技术介绍
纺织工业是我国发展最快的产业之一,然而,纺织行业也是我国工业系统中主要 的污染源之一。仅在2004年,纺织行业的废水排放总量就达14亿立方米。在我国的广东,江苏和浙江等纺织工业比较集中的省分,环境问题和水资源的不 足越来越严峻。我国正逐步强化排水标准的管理,纺织行业面临着废水排放量和达到废水 排放指标的问题。同时,工业用水的使用成本和废水排放的成本也在逐步增加。综合以上 的因素,工业废水的回收利用是解决上述问题的一种明智的方案。纺织废水来自纺织工厂的洗涤工艺,含有较高的BOD,C0D,总溶解固体,色度以及 部分难生物降解的有机物,例如部分柔软剂,表面活性剂的洗涤用药剂等。针对纺织废水, 传统的处理技术包括传统的物理化学处理,传统的生物处理,氯氧化脱色以及上述各传统 方法的结合。然而,传统的处理技术存在如下几个问题1)传统的生物处理很难去除难生物降解的物质,例如部分柔软剂,表面活性剂 的洗涤用药剂等。这导致最终的处理水很难达到排放标准。2)较高的溶解性固体浓度限制了微生物的生长,导致微生物的沉降性下降,使处 理水中带有浮泥,给后段处理带来了困难。3)传统的生物处理池中,污泥的浓度(MLSS)低于4000mg/L,所以生物处理的能力 较低,需要较大容积的反应池。4)纺织废水的有机物浓度和化学成分波动较大。所以,传统的生物处理时对污泥 负荷和化学成分的冲击较大。5)传统的生物处理剩余污泥的产量较大,而剩余污泥也需进行填埋处理。6)当使用氯氧化反应脱色时,溶解性有效氯与水中的有机物反应,这有可能导致 有机氯化合物的产生。所以现有技术中采用了中空纤维的膜生物反应器工艺,但是由于中空纤维的断丝 问题,造成处理水质不稳定。而且,中空纤维膜需要离线清洗,其操作繁复,使用不便。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术存在的如上所述缺陷,提供一种纺织废水的回 收再利用系统,主要包括平板式聚偏氟乙烯膜生物反应系统和反渗透系统的综合膜集成系 统。本专利技术的目的可以通过以下措施达到一种平板膜生物反应器和反渗透的综合膜集成系统的废水处理工艺,预处理后的 纺织废水先进行好氧生化处理或缺氧与好氧相结合的生化处理,然后通入采用平板式聚偏 氟乙烯膜组件的膜生物反应器进行处理,膜生物反应器的产水再经过苦咸水反渗透膜进行 反渗透处理。预处理为先采用间距< 1. Omm的细格栅去除悬浮物,然后进行流量均衡调节,具 体方法为纺织废水通过间距< 1.0mm的细格栅,去除悬浮物后,送入原水箱,进行流量均 衡后得到原水;该原水主要成分是(含硅或不含硅的)有机柔软剂,表面活性剂,高分子有 机污染物和无机盐等。C0D110 3000mg/L, B0D5330 810mg/L,色度8 64倍和pH7 12。预处理得到的原水,经由生物处理系统(生化处理系统)处理,得到产水A ;其中, 所述生物处理系统为缺氧,好氧,和膜生物反应器综合处理;或好氧和膜生物反应器综合处 理;或好氧与膜生物反应器一体化处理。所述的缺氧(厌氧)生化处理及好氧生化处理均 采用常规的缺氧和好氧生化处理方法。膜生物反应器采用平板式聚偏氟乙烯膜组件,由含 有平板式聚偏氟乙烯膜组件的膜元件箱和对膜进行曝气的曝气箱组成。平板式聚偏氟乙烯膜组件包含由聚偏氟乙烯功能层和聚对苯二甲酸乙二醇酯无 纺布层组成的复合膜。这样的复合膜结构可以同时保证膜的物理强度和化学稳定性。为了 保证高质量的产水,且为了防止膜孔的污堵,上述复合膜的表面上均勻分布有小孔,小孔的 平均直径为0. 01 0. 4um。为了便于膜系统的维护操作,上述膜生物反应器进行清洗时采用在线清洗方 法,该方法使用NaClO溶液进行碱洗,或柠檬酸溶液进行酸洗,该在线清洗在室温下进行 30min 2小时。这样可以避免将膜组件吊出膜生物反应器才能进行清洗。考虑到清洗的 效果,NaClO溶液的浓度优选为2000 6000mg/L,柠檬酸溶液的浓度优选为10 30g/L。本专利技术中,为了使膜表面的冲洗效果更为有效,本专利技术的膜生物反应器采用自动 控制的间歇式抽水过滤方式;在过滤停止的期间,连续地进行曝气,间歇过滤为9 12min 运转,1 3min停止;其中运行压力为-30 OKPa,膜过滤的水通量为15 30L/m2 · h。上述膜生物反应器由膜元件箱和曝气箱组成,在过滤时,从曝气箱底部提供向上 流的冲洗空气,将积累在膜表面的污泥冲刷,使污泥不容易粘付在膜的表面。该工艺的气水 比是20 1 60 1。装有粗气泡布气管提供从底部提供向上流空气,将冲刷膜表面的污 泥。采用抽水式离心泵,从膜组件的产水端将处理后的废水送入RO的供水箱。为了减少曝气箱的容积,并且不使用传统工艺中的污泥沉降槽,从而减少占 地面积,上述膜生物反应器中,将污泥浓度控制为3,000 18,000mg/L,污泥负荷为 0. 05-1. 0kg-C0D/kg-MLSS。如此得到的处理水中SS < 1. 0mg/L,平均SDI值低于4。该处 理水可以直接供应给RO系统。产水A送至反渗透系统(R0系统)中,进行反渗透处理,得到产水B ;其中,反渗透 系统采用苦咸水反渗透膜,操作压力为5 lOkg/cm2,水通量为15 25L/m2 *h。产水B即 可直接排放,其质量达到工业用水使用标准。反渗透处理过程中产生的浓缩水经由臭氧氧化或/和生化处理后,达到排放标准 后排放。纺织废水经本专利技术处理后,得到的处理水中,总硬度低于0.2ppm as CaC03,而且电导率在10 200uS/cm。该产水符合工厂水回收的要求,可以作为工业用水使用。该方法 克服了纺织废水中特殊物质、较高溶解性固体浓度、有机物浓度和化学成分波动大等问题, 处理水质稳定可靠且膜清洗等操作简单易得。附图说明图1是纺织废水的回收再利用系统的一种流程示意图。(缺氧+好氧+MBR)图2是纺织废水的回收再利用系统的一种流程示意图。(好氧+MBR)图3是纺织废水的回收再利用系统的一种流程示意图。(好氧MBR —体化设备)以上各图中的P代表水泵,B代表风机。图中的ο表示表示好氧的气泡。图4是实施例中膜生物反应器(MBR)运行时膜过滤的水通量。图5是实施例中膜生物反应器(MBR)的处理水中CODcr浓度。图6是实施例中膜生物反应器(MBR)的处理水中的浊度。图7是实施例中膜生物反应器(MBR)的处理水中SDI值。图8是实施例中反渗透(RO)的处理水中电导率。图9是实施例中反渗透(RO)的处理水中总硬度。具体实施例方式以下为具体实施例,采用本专利技术的膜生物膜反应器(MBR)和反渗透(RO)的综合膜 集成系统,对纺织工厂产生的成衣洗衣废水进行回收再利用。实施例本成衣洗衣废水中,主要含有含硅有机柔软剂,无硅有机柔软剂,表面活性剂,酶, 氧化剂,还原剂,高分子有机物和无机盐等。废水的主要成分如下表1 纺织工厂成衣洗衣废水中的主要成分pHColorTurbidityCODcrBOD5TNTP(NTU)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)7 128 6418 本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种平板膜生物反应器和反渗透的综合膜集成系统的废水处理工艺,其特征在于预处理后的纺织废水先进行好氧生化处理或缺氧与好氧相结合的生化处理,然后通入采用平板式聚偏氟乙烯膜组件的膜生物反应器进行处理,膜生物反应器的产水再经过苦咸水反渗透膜进行反渗透处理。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:朱益民杨瑜芳张玉高邱孝群熊华军
申请(专利权)人:东丽纤维研究所中国有限公司广东溢达纺织有限公司
类型:发明
国别省市:32[中国|江苏]

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