MBR膜技术在污水处理中的应用

2018年12月技术与信息在绿色化工中，生物化工是一个重要分支，其在精细化工中的运用主要体现在大批量制备基础性化工原料，如丙酮、乙醇等，从而达到高效生产杀虫剂和农业抗生素的目的。同时，在运用生物化工技术时，还可以通过与细胞等微生物和内部酶等的有效结合，来完成相应的精细化工生产，并在这一基础上，对人们生活用品及多样化的化学助剂等进行生产。另外，通过对生物化工技术的使用，还可以制造出一些基础化工原料，并且这些原料是无害的，同样，在农业上，也可以对各种杀虫剂进行生产。2.1.7电化学合成技术凭借可再生性，电化学合成技术在众多领域中都有着广泛应用，特别是绿色精细化工中，同时，其也可以对精细化工中的应用特征进行全面体现。目前，人们主要是从通过电子能量来促进各种物质间化学反应这一方向研究电化学合成技术，通过对实验方向的整理分析可知，电化学合成技术正在向着满足人们实际需求的方向发展。目前，电化学合成技术通常是在制备干烃类物质时使用，其具体过程就是通过较高浓度竣酸盐的使用，完成电解分压，并最终获得二氧化碳和烃等物质。2.2发展趋势目前，我国虽然已经使用了生物化工、绿色分离技术、绿色催化技术以及分子设计技术等，可以实现生产源头的绿色化，但是资源短缺是全球性的危机，为了将可持续发展落到实处，加强对绿色化工技术的深入研究与运用是必然趋势。绿色化工是一种重要手段，其不但可以对能源、资源浪费进行有效控制，以此来填补相应的缺口，还能够有效控制环境污染，有利于提高国家战略安全与人们生活品质。未来，绿色化工技术应该向着环保化、节能化等方向发展，实现化学技术与环境保护、能源节约以及材料开发利用等的有效结合，在对环境进行改善的同时，促进人们生活质量与水平的提升。中国是人口大国，并且总人数仍在不断增长，在开放二胎政策后，人们对资源、能源的需求会更多，这也就给环境保护提出了更高要求。而绿色化工技术则可以有效满足这一需求，通过对其的运用，化工生产、加工会变得更加环保，有利于人类社会更好更快发展。同时，由于催化物是众多化学反应中必不可少的物品，在未来发展中，绿色化工技术应该加强对这一方面的研究。另外，为了更好应用绿色化工技术，我国应该加强对相关技术人才的培养，打造高质量、高水平的绿色化工团队，从而有效实现绿色精细化工。还应该加强对相关体制的建设，为绿色化工生产提供制度保障，以此来有效应对其在扩大产业范围过程中出现的各种新情况、新问题[3]。3结语综上所述，加强绿色化工技术在精细化工中的应用已经成为了一项重要工作。因此，必须必须充分分析我国绿色精细化工现状，并加强对微化工技术、绿色分离技术、催化技术、分子设计技术、超临界流体技术、生物化工技术以及电化学合成技术等的应用，有效保护环境、节约资源，从而促进我国化工行业绿色、可持续发展。参考文献：[1]石松,张夏青.中国精细化工的现状和发展前景展望[J].化工管理,2017(16):21.[2]邱旭.精细化工的发展趋势以及如何发展绿色精细化工[J].科技展望,2016,26(11):270-271.[3]李岳勋.探析绿色精细化工关键技术及发展趋势[J].青岛科技大学学报(自然科学版),2015,36(S2):25-26.MBR膜技术在污水处理中的应用李博洋（天津天一爱拓科技有限公司，天津300382）摘要：膜生物反应器（MBR）是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。MBR膜的研究对象从生活污水扩展到制药废水、医疗废水及啤酒废水等高浓度有机废水、难降解工业废水。关键词：污水处理；MBR；生活污水；医疗废水；啤酒废水随着人口的增加、城市化进程的加快，工农业生产在不断地发展，污水排放量在日益增加，水体污染成为人们日益关注的话题。随着公众环保意识的提高，MBR膜技术因具有广阔的发展及应用前景走进了人们的视野。1MBR膜技术膜生物反应器处理技术（MembraneBioreactors,MBR）是于20世纪初出现，并于20世纪60年代后得到迅速发展的一种分离新技术。它是将MBR膜高效分离技术与污水中生物降解作用有机结合起来的一种新型、高效的污水处理技术。膜分离技术最早应用于微生物发酵工业。随着材料科学的发展与制膜水平的提高，其应用领域不断扩大，已经涉及到食品加工、化工、冶金、医疗废水处理等多个领域。MBR膜利用膜分离技术替代二沉池进行固液分离，可同时实现水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）的分别控制。它具有出水质量高、运行效果稳定、占地小、污泥浓度高且高效、节能、环保等特征[1]。2MBR膜技术的应用领域2.1生活污水当前污水处理设施主要以城市污水处理厂为主，如昆明第四水质净化厂（设计处理水量为60000m3/d）[2]、无锡市城北污水处理厂四期工程(设计处理水量为50000m3/d)、广州市京溪污水处理厂(设计处理水量为100000m3/d)]等大型污水处理厂均开始采用MBR膜处理技术。昆明第四水质净化厂由ICEAS改造为MBR，该厂MBR工艺运行以来,膜池MLSS稳定控制在5000~7000mg/L，出水TN10mg/L。无锡市城北污水处理厂四期工程由于建设用地少、出水水质要求高，故采用了MBR膜处理技术。经MBR膜处理，污水处理厂出水稳定,出水COD50mg/L、SS50mg/L、总氮15mg/L。广州市京溪污水处理厂采用MBR膜处理技术处理市政污水，考察了膜生物反应器对生活污水中COD、氨氮、浊度等的去除效果。结果表明，MBR稳定运行期间能有效抵御各种冲击负荷，出水水质稳定，对COD、氨氮、浊度的平均去除率分别达到91%、98.9%、99.5%。2082018年12月技术与信息2.2制药废水制药废水其成分复杂、有机污染物种类多、污染物浓度高，属于较难处理的高浓度有机废水之一。传统技术处理制药废水能耗和运行成本都相对较高[3]，MBR膜处理技术具有能耗少，占地小等优点已广泛应用在制药废水中。周平英等采用MBR膜生物反应器对某制药厂污水进行实验处理，实验表明当MLSS在14000~15000mg/L范围内、HRT为5.5h、进水COD在1000~4000mg/L时，出水COD可基本保持在100mg/L以下，去除率达到90%以上。广州某中药加工厂采用MBR膜处理技术处理制药废水取得了较好的效果，处理水量为48m3/d，进水COD为3390mg/L，BOD5为1680mg/L，色度为600mg/L。MBR膜处理单元对COD、BOD5、色度的去除率可达96.9%、97.2%和83.3%。2.3啤酒废水啤酒废水具有氮、磷含量低，有机物含量高，可生化性好等特点。王连军等采用MBR膜处理啤酒废水。研究发现，MBR膜对啤酒废水的COD、氨氮、SS等均有良好的去除效果，其中对COD和氨氮的去除率可达96.13％和99.33％。封莉等[4]采用浸没式中空纤维膜处理啤酒废水，进水COD为864~1780mg/L、氨氮34.5mg/L、HRT控制在8~9h，出水COD可保持在60mg/L以下、出水氨氮在1~3mg/L左右。2.4医疗废水MBR膜技术在医院污水处理领域具有很大的应用潜力，它不仅可以减少出水悬浮物含量，还可降低后续消毒单元中消毒剂的投加量。郑平等采用MBR膜对某医院废水进行处理。运行期间，膜池进水COD为121.2~200.5mg/L，进水氨氮为29.24mg/L~45.07mg/L，出水COD在50mg/L以内，最低可至16.70mg/L，出水氨氮稳定在5mg/L以内，该系统氨氮的平均去除率达97%。天津某大型综合医院配套污水处理站，设计处理能力为1000m3/d，经过格栅、调节池处理后提升至MBR池，气水比控制在20:1。经过监测发现MBR膜出水较为稳定，出水COD为70mg/L左右、BOD5为14.5~34.4mg/L，SS为29~50mg/L[5]。2.5养殖、屠宰废水畜禽养殖业是我国农业和农村经济发展的支柱产业，畜禽养殖粪便污水排放和主要污染物排放问题凸显，猪场沼液含有大量有机物、氮、磷等营养元素,可回用与农业生产,但不经处理排放的水体却会造成严重的环境污染。某养猪厂处理废水水量为300m3/d，进水COD为15000mg/L、BOD5为8000mg/L、SS为18000mg/L、氨氮为3500mg/L，经过前期固液分离等预处理进入好氧MBR池，好氧MBR单元对COD、BOD5、SS、氨氮的去除率可达86.5%、89.6%、99.6%和65%。刘旭东等采用MBR膜处理屠宰场废水，进水COD为1397~864mg/L、BOD5为692~443mg/L、SS为1150~684mg/L、氨氮为58~24mg/L，经过连续运行监测，膜系统出水COD40mg/L、BOD510mg/L、SS2.3mg/L、氨氮1.6mg/L。有机物的去除率在97%以上，出水满足中水回用标准。2.6其他废水铸模废水：天津某汽车压铸厂采用MBR膜处理铸模水，处理水量为150m3/d，进水COD为3800mg/L、氨氮为55mg/L。工程采用“混凝沉淀+催化氧化+A/O+MBR”处理工艺，出水COD为500mg/L、氨氮为35mg/L、TP为3.0mg/L。因MBR使生物反应器内能维持高浓度的微生物量，提高了生化的处理效果，故出水满足其排放标准。化工农药废水:其水质复杂，具有悬浮物浓度高、COD含量高等特点。某化工农药厂产生废水水量为120m3/d，进水COD为40000mg/L，前期经过预处理后进入MBR膜池，出水COD、氨氮可稳定在200mg/L、30mg/L。整个系统对COD、氨氮的去除率分别在98.0%和97.1%以上。3MBR膜技术的展望MBR膜一旦受到严重污染，将会影响整个工艺的运行效果，因此应结合各水质的特点，寻找有效的方法减轻膜污染、保证膜的使用寿命、维持膜生物反应器的正常运转是一项长期任务。MBR技术处理制药废水、啤酒废水、屠宰废水等具有良好的应用价值,不仅能有效减轻制药废水、啤酒废水、屠宰废水等造成的环境污染,还对城市经济的可持续性发展具有重要的经济效益、环境效益和社会效益。随着膜制造技术的进步，膜质量的提高和膜制造成本的降低，MBR膜技术的工程投资也会随之降低。因此，从长远的来看，MBR膜处理技术在污水处理中将得到广泛的应用。膜生物反应器将是替代传统废水处理技术强有力的竞争者。参考文献：［1］GanderM,JeffersonB,JuddS.AerobicMBRsfordomesticwastewatertreatment:areviewwithcostconsiderations.SeparationandPurificationTechnology.2000.［2］杨学贵,肖晓文,孙雁,张亚宁.昆明第四水质净化厂MBR工艺7年运行实践分析[J].中国给水排水.2017(14).［3］陈威,黄燕萍,袁书保.两级预处理/MBR工艺处理制药废水[J].环境工程学报.2017,11(01):260-266.［4］封莉,张立秋,吕炳南,张晓菲.淹没式MBR处理啤酒废水的净化效能研究[J].水处理技术,2005(05):46-50+72.［5］魏青.MBR在大型综合医院污水处理中的应用[J].中国给水排水,2007(12):32.209