MBR工艺在食品废水处理中的应用张亮平

膜生物反应器（MBR）是在废水工程中应用较成熟的处理技术[1]。简单地说是利用纤维膜组件直接将曝气池进行泥水分离，利用膜的选择透过性实现曝气池中的生物富集，使得生物处理效率大幅度提高，生物处理后的污水再经膜分离后得到洁净的回用水。它是保护水环境，实现污水资源化的一项重要技术，MBR技术是目前公认的最有发展前途的环境治理技术之一，也是处理高浓度废水和污水中水回用[2]的理想技术。1MBR工艺应用实例湖北某食品原料厂的废水属于中高浓度有机废水，水量为145m3/d，进水CODcr为7300mg/L，现在需将其处理使之满足中水回用标准，再将中水回用于厂区内的绿地浇水使用。1.1工艺设计参数工艺设计水质水量如表1所示。1.2工艺流程图废水处理工艺设计如图1所示。1.3工艺设计说明（1）格栅，间距为3mm；（2）调节池，4.5m（长）×7.1m（宽）×4.5m（有效水深），设计水力停留时间（HRT）=1d，池子有效容积为145m3；（3）MBR池，污泥浓度MLVSS=8g/L，污泥负荷Fs=0.15kgBOD5/kgMLVSS.d，则容积负荷为1.2kgBOD5/m3·d，MBR池的有效容积约为400m3，9.5m（长）×9.4m（宽）×4.5m（有效水深），HRT=2.5h，池内出水端设置了浸没式的管式膜组件，处理好的废水用抽吸泵透过膜组件抽吸出来后输送至中间水池；（4）中间水池，3.6m（长）×5.2m（宽）×2.0m（有效水深），HRT=6h，池子有效容积为36m3；（5）活性炭过滤罐，过滤面速度Vs=10m/h，则过滤罐的有效面积为0.6m2，取活性炭过滤罐的直径为0.85m，MBR工艺在食品废水处理中的应用张亮平1王峰2（1.金州环保集团股份有限公司，上海201101；2.长江水利委员会汉江水环境监测中心，湖北丹江442700）摘要：MBR工艺被广泛地应用于各种废水处理当中，将MBR应用在食品废水中也得到了很好的体现。该工艺，污泥浓度高，容积负荷大，减少了占地面积，而且系统运行稳定，不易恶化。对湖北某食品厂废水进行处理，采用MBR-活性炭-杀菌联合工艺，出水COD和BOD的去除率均达到99%以上，达到了中水回用的目标，解决了厂区缺水的难题。关键词：食品废水；膜生物反应器（MBR）；中水回用项目原水出水（CJ/T48—1999）水温/℃常温常温pH6～96.5～9CODcr/（mg/L）7300≤50BOD5/（mg/L）3470≤10SS/（mg/L）200≤10磷酸盐/（mg/L）0.33/氨氮/（mg/L）1.5≤20色度/倍286≤30水量/（m3/d）145表1工艺设计水质水量图1废水处理工艺图YingyongJiaoliu◆应用交流33DOI:10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2009.21.008高度为2.8m；（6）消毒池，2.0m（长）×4.0m（宽）×2.0m（有效水深），HRT=2.7h，池子有效容积为16.0m3；（7）排放池，2.0m（长）×4.0m（宽）×2.0m（有效水深），HRT=2.7h，池子有效容积为16.0m3。1.4运行成本本工程统计的运行成本主要指电费、药剂费、人工运行管理费和设备折旧费；本工程电机设备的总耗电量为750kWh/d，其中电费按0.6元/kWh计，有效功率系数为0.65，则耗电量=750×0.6×0.65=292.5元/d；药剂费：药剂按市场价格计算为120元/d；人工费：暂定2人，每人1200元/月，则人工费=2×1200÷30=80元/d；设备折旧费：整个工程设备费在60万左右，暂定折旧年限为10年，则设备折旧费=60×104÷10÷365=164元/d；因而整个废水处理站的运行费用=电费＋药剂费＋管理费＋设备折旧费=656.5元/d=4.5元/m3。1.5运行情况该工程经过一年的试运行，系统整体运行稳定，出水水质均达到生活杂用水城市绿化水质标准（CJ/T48—1999），运行期间随机抽选的六组监测数据如表2所示。1.6剩余污泥处置本工艺为MBR主体工艺，产生的污泥量较少，因此将剩余污泥定期的排放至污泥储池，静置一段时间后，将上清液通过旁通管排放至调节池，将浓缩后的污泥输送至带式压滤机处理，压滤液回流至调节池，脱水后的泥饼外运处理。2结果与分析（1）格栅，去除大部分的悬浮物质和水中的杂质颗粒；（2）调节池，池内设有穿孔曝气管，均衡水质水量，出水CODcr≤7000mg/L，BOD5≤3200mg/L，SS≤200mg/L；（3）MBR池，选用的膜组件为浸没式管式膜，具有抗污染耐腐蚀，使用寿命长。其中出水CODcr≤350mg/L，BOD5≤160mg/L，SS≤10mg/L，NH4-N≤10mg/L，pH为6～9；（4）活性炭过滤罐，吸附其中难以被生物降解的大分子有机物，进一步降低有机物含量，出水CODcr≤55mg/L，BOD5≤24mg/L，SS≤10mg/L，NH4-N≤5mg/L，pH为6～9；（5）消毒池出水，杀死其中的病原菌，出水CODcr≤30mg/L，BOD5≤10mg/L，SS≤10mg/L，NH4-N≤5mg/L，pH为6～9。3工艺特点（1）工艺先进、过程简单、现场工期短；（2）自动化程度高、操作灵活、运行和维护方便；（3）容积负荷大，占地面积少、处理效果好；（4）系统工艺保障措施充足、能耗低、运行稳定。4结语MBR处理工艺能有效地应用于食品废水的处理当中，并取得了良好的效果，经过该工艺处理后，COD和表2废水处理站回用水质情况指标次数123456CODcr/（mg/L）进水683069207280764071907460出水39.836.538.742.639.441.8标准值≤50BOD5/（mg/L）进水349032503380362031003470出水8.07.68.28.97.47.8标准值≤10应用交流◆YingyongJiaoliu34BOD的去除率均达到99%以上，同时，产生的剩余污泥量少，易处置，该系统运行稳定，便于维护和管理，且运行成本较为低廉，同时，该工艺还加入了活性炭-杀菌联合工艺，使处理效果得到了进一步的提升，经过处理后的中水达到生活杂用水城市绿化水质标准（CJ/T48—1999），能作为它用，因而该工艺值得推广。［参考文献］[1]彭跃莲，刘忠洲.膜生物反应器在废水处理中的应用[J].水处理技术，1999，25（4）：63～69[2]张捍民，张兴文，刘毅慧，等.中水回用工程的MBR系统设计[J].给水排水，2002，28（11）：28～32收稿日期：2009-06-12作者简介：张亮平（1982-），男，湖北洪湖人，硕士，现主要从事污水处理厂的设计、施工及维护工作。如：填埋、焚烧、农田利用等。由于开发区污水处理厂处理的污水以工业废水为主，污泥中具有一定量的有毒有害物质，对污泥的最终处置应谨慎处理。开发区污水处理厂污泥经浓缩脱水后，统一经无害化处理后卫生填埋较为可行。3.10中水回用及水质要求污水处理厂尾水经深度处理可作为生活杂用水，主要用于开发区绿化、建筑施工用水、冲洗用水和补充地表水等方面。其水质必须满足下列基本条件：卫生上安全可靠，无有害物质，其主要衡量指标有大肠杆菌数、细菌总数、悬浮物量、生化需氧量、化学好氧量等；外观上无不快的感觉，其主要衡量指标有浊度、色度、臭气、表面活性剂和油脂等；不引起设备、管道等严重腐蚀、结垢和不造成维护管理上的困难，其重要衡量指标有pH值、硬度、溶解性固体等。为了执行循环经济政策，节约和保护有限的水资源，开发区污水处理厂在建设过程中配置中水回用设备和预留管道走廊，将处理后的尾水进行回用，以节约水资源。收稿日期：2009-06-11作者简介：张继栋（1966-），男，工程师，研究方向：投资项目管理和市政建设。YingyongJiaoliu◆应用交流（上接第15页）35