膜生物反应器MBR技术在聚氯乙烯离心母液处理中的应用

韩雅兰，左宝林，杨国强，邓建民（宁夏英力特化工股份有限公司，宁夏 石嘴山 753202）

膜生物反应器MBR技术在聚氯乙烯离心母液处理中的应用

韩雅兰，左宝林，杨国强，邓建民
（宁夏英力特化工股份有限公司，宁夏 石嘴山 753202）

介绍了膜生物反应器 MBR 技术处理离心母液废水的工艺原理及与常规生化法处理的不同之处，最终将聚氯乙烯生产过程产生的有机废水处理后用于循环水补充水。

MBR 技术；离心母液处理；工艺流程；原理特点

宁夏英力特化工股份有限公司在处理聚氯乙烯产生的离心母液时，选用 MBR 水处理技术。 离心母液的 COD 一般为 100～400 mg/L，有机污染物主要来源是聚合反应中所添加的引发剂、分散剂、少量的涂壁剂等化学品，离心母液由于其有机污染物含量不高、无机盐含量和电导率都很低的特点，如果将其中COD 进行处理后用于循环水补水，将减少企业的工业用水消耗。

1 MBR工艺介绍

该公司采用的膜生物反应器（MBR）是把膜技术与污水处理中的生化反应结合起来实现进水有机物的降解与出水的泥水充分分离。MBR 膜组件采用微滤膜 对生化反应池内的含泥污水进行过滤，实现泥水分离。 一方面，膜截留了反应池中的微生物，使池中的活性污泥浓度增加，降解生化反应进行得更迅速彻底；另一方面，由于膜的高过滤精度，保证了出水透明度，得到高质量的产水。

2 MBR工艺原理

一体式的MBR 膜组件置于生化池内， 膜组件上部设置有渗透液集水管，通过产水泵的负压抽吸作用，使膜组件内部产生负压，而膜组件的外侧在大气压和水体作用下为正压，从而在膜丝孔径的内外侧产生跨膜压差，在跨膜压差的作用下，发生传质过程。渗透液经集水管排出。根据膜微孔选择透过精度的不同，膜过滤过程能够去除混合液中被截流的颗粒物，膜组件膜的过滤精度属于微滤膜，过滤精度一般 为 0.1～0.2 μm，提供了一个绝对的相界面，大于膜截留孔径的细菌、胶体和微粒物质等被截留，从而得到低悬浮物含量的渗透液。

3 MBR工艺流程及系统组成简述

3.1 工艺流程

生产过程产生的有机废水进入界区后自流进入有机废水格栅井。 格栅井内设置 5 mm 的格栅，并采用自动格栅除污机清除废水中较大的杂质，然后溢流进入有机废水蓄水池。罗茨鼓风机将空气由管道输送进入 MBR 池的双螺旋曝气装置， 通过该装置的剪切作用使氧气溶于水，以利于生化作用的进行。同时空气还送至 MBR 池后端斜板下部的泥斗部分和膜组件内。 MBR 池膜区分为四廊道，根据现场水量情况酌情开启。膜组件出水采用泵抽吸方式，系统启动后清液输送泵抽吸膜组件内的渗透液，送入膜清液储槽，然后由清液泵送出界区。

通过高效的接触氧化式生化方法分解废水中的有机物，然后再利用膜过滤的性能对水体进一步净化，通过生化作用和膜截留的双重作用将有机废水处理后达到回用要求。

3.2 MBR 系统的组成

MBR 系统分为 2部分， 即生物反应器和膜组件。主要由预处理系统、生化系统、膜过滤系统、鼓风曝气系统、膜清洗系统、控制系统、和污泥脱水系统。

（1）预处理的目的是为了保护维膜组件的完整无损，防止对膜丝从微观性能上造成不可修复的污染和伤害。预处理系统主要设备为格栅，作用是防止污水中的纤维、大颗粒污染物等对膜引起的伤害；（2）生化系统的构成是 MBR 系统的核心，处理方法是利用微生物将废水中的有机物进行分解处理，MBR 滤膜组件直接浸没在生物反应器内，产生渗透液收集回用，不能通过膜的有机物被截留在液体混合物中，最终被活性污泥降解；（3）膜过滤系统的组成包括：膜组件、膜单元框架、产水泵；（4）鼓风曝气系统分为微孔曝气系统和大孔曝气系统，微孔曝气系统的作用是为了满足生化反应所需要的空气量，而大孔曝气系统是为了满足膜表面清洗所需要的空气量；（5）膜清洗系统包括在线清洗系统和离线清洗系统；（6）控制系统包括鼓风机的控制，产水泵的控制，原水提升的控制，反洗泵的控制，加药泵的控制，各管路流量和压力的控制，生化反应参数的控制，液位的控制以及产水水质参数的监测等。

4 MBR工艺的主要特点

（1）对污染物的去除率高，抵抗污泥膨胀能力强，出水水质稳定可靠，出水悬浮物和浊度低；（2）膜的机械截流作用避免了微生物的流失，生物反应器内可保持高的污泥浓度，从而能提高体积负荷强度，且 MBR 工艺与常规生化法处理工艺相比略去了二沉池，减少装置占地面积；（3）膜生物反应器实现了反应器污泥龄 STR 和水力停留时间 HRT 的彻底分离，使操作得以简化；由于膜的截流作用使 SRT 延长，营造了有利于增殖生长缓慢的微生物，可提高其处理效率并促使难降解物质彻底的分解； 由于 SRT很长，生物反应器又起到了“污泥消化池”的作用，从而显著减少污泥产量，剩余污泥产量低，污泥处理费用低；（4）MBR 膜池的活性污泥不因产水而损失，在运行过程中，活性污泥会因进入废水中 COD 浓度的变化而变化，并达到一种动态平衡，这使系统出水稳定并有耐冲击负荷的特点；较大的水力循环导致了污水的均匀混合，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积；（5）膜分离使废水中的大分子难降解成分在生物反应器内有足够的停留时间，从而提高了难降解有机物的降解效率。

5 运行控制工艺条件要求

5.1 MBR 膜对添加消泡剂的要求

在 MBR 运转初期，污泥起泡时，有时需加入消泡剂。由于硅胶类消泡剂被吸附到膜表面时，会加快膜间压差的上升，且属不可逆膜污染，所以 MBR 膜组件使用过程不能在废水中添加硅胶类消泡剂。

5.2 操作温度的要求

污泥进行生物处理顺利与否是膜稳定运转的必要条件，用一般活性污泥法进行生物处理时，为达到良好的处理效果，生物曝气池内的水温最好保持在 15～35 ℃，使用温度过高会造成膜的永久性伤害。

5.3 膜的自清洗作用对操作的要求

在膜过滤时，膜表面会堆积污泥的凝聚体和微粒子，在长时间连续出水时，即使有曝气形成的空气气泡和上向流冲洗膜表面，膜表面仍会有污泥堆积。采用间歇出水能改善这一情况，当停止抽水时，膜两侧的压差减小以至消失，附着在膜表面的污染物在气泡和上向流的扰动下脱落，达到清洗的目的。在膜分离活性污泥过程中，利用生物处理所必需的供给微生物氧的空气曝气形成旋回流，同时进行膜清洗。 在此过程中，由曝气管中供给的空气均匀吹向纤维膜使膜丝产生摆动，利用膜间的摩擦作用进行膜清洗。

6 运行效果

通常的离心母液有机废水处理工艺见图 1。MBR 与常规的离心母液处理工艺相比，渗透液质量指 标 SS＜5 mg/L，COD ＜175 mg/L，BOD5＜10 mg/L， 产水 SS质量指标与出二沉池并经过微絮凝沉淀的指标接近。

图1 二 级生化处理 离心母液流程简图[1]

［1］冯俊.聚氯乙烯生产中的废水综台利用.再生资源与循环经济，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