膜生物反應器在印染廢水處理中的應用
[摘(zhai)要]主要闡(chan)述了(le)膜(mo)生物反(fan)(fan)應器(qi)的分類(lei)和工藝(yi)(yi)特(te)點，介紹(shao)了(le)國內外應用于(yu)印(yin)染廢(fei)水處理的研究進展，討論了(le)膜(mo)生物反(fan)(fan)應器(qi)處理印(yin)染廢(fei)水的不同(tong)工藝(yi)(yi)組合(he)，最后對膜(mo)生物反(fan)(fan)應器(qi)應用于(yu)印(yin)染廢(fei)水處理的前景進行了(le)展望(wang)。
[關鍵(jian)詞]膜生(sheng)物反應器；印染廢水；膜污染
膜(mo)生(sheng)物反應(ying)器(qi)(MBR)是膜(mo)分離技(ji)術與生(sheng)物反應(ying)器(qi)相結合(he)的新(xin)型污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理(li)技(ji)術．它用膜(mo)組件代(dai)替了傳(chuan)統活性(xing)污(wu)泥(ni)法中的二(er)沉池[1]．具有出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質好、操作運行簡單、污(wu)泥(ni)產率低、占地面(mian)積小、傳(chuan)質效(xiao)率高，可有效(xiao)去(qu)除氨氮等優點。自(zi)20世紀(ji)60年代(dai)美國首(shou)次將(jiang)其運用于廢水(shui)(shui)處(chu)理(li)研(yan)究以來．MBR已廣泛地應(ying)用于多個(ge)領(ling)域。由給水(shui)(shui)處(chu)理(li)擴展到了生(sheng)活污(wu)水(shui)(shui)及(ji)許多工業廢水(shui)(shui)的處(chu)理(li)．被認(ren)為是20世紀(ji)末至21世紀(ji)中期(qi)最有發展前途的高效(xiao)水(shui)(shui)處(chu)理(li)技(ji)術．得到了世界各國水(shui)(shui)處(chu)理(li)技(ji)術研(yan)究者的廣泛關注。
印染廢(fei)水的(de)處理(li)(li)(li)一(yi)(yi)直是(shi)我國廢(fei)水治理(li)(li)(li)研究的(de)重(zhong)(zhong)和(he)難點(dian)．其主(zhu)要特點(dian)為有機(ji)物(wu)(wu)成分復雜、難降解物(wu)(wu)質多、色(se)度(du)高(gao)、水質變(bian)化大等[2]。現(xian)在(zai)主(zhu)要采用物(wu)(wu)化處理(li)(li)(li)加(jia)生化處理(li)(li)(li)的(de)方法對其進(jin)行處理(li)(li)(li)．但效果不(bu)是(shi)十分理(li)(li)(li)想(xiang)。膜生物(wu)(wu)反應器作為一(yi)(yi)種(zhong)高(gao)效水處理(li)(li)(li)技術，在(zai)難降解廢(fei)水處理(li)(li)(li)方面體現(xian)出了相當的(de)優越性．在(zai)印染廢(fei)水處理(li)(li)(li)領域具(ju)有重(zhong)(zhong)要的(de)研究和(he)應用價值。
1 MBR簡介
1．1 MBR 分(fen)類(lei)
MBR利用膜(mo)分(fen)離(li)組件實(shi)現廢水(shui)生(sheng)物處(chu)理后污泥與水(shui)的分(fen)離(li)，膜(mo)分(fen)離(li)組件主要有(you)微濾(lv)(MF)、超濾(lv)(UF)和(he)納濾(lv)(NF)三種[3] ，根據不同的需要可以進行相應的選擇。
按照(zhao)膜(mo)(mo)組件在生物反(fan)應(ying)器(qi)中所起的(de)作用(yong)．MBR可分為三類：膜(mo)(mo)分離生物反(fan)應(ying)器(qi)、膜(mo)(mo)曝(pu)氣生物反(fan)應(ying)器(qi)和萃取膜(mo)(mo)生物反(fan)應(ying)器(qi)。在污水處(chu)理(li)中，尤其是(shi)工業廢水處(chu)理(li)中主要使用(yong)的(de)是(shi)膜(mo)(mo)分離生物反(fan)應(ying)器(qi)。
按(an)照膜(mo)組件與生(sheng)物(wu)反應器(qi)(qi)的組合位(wei)置．MBR可(ke)分(fen)為(wei)(wei)分(fen)置式(shi)MBR和一體(ti)式(shi)MBR兩種(zhong)，其中(zhong)分(fen)置式(shi)有(you)助于設備的清(qing)洗、更換、增設，但泵(beng)(beng)的高速旋轉對某些菌種(zhong)會(hui)產生(sheng)失(shi)活(huo)作(zuo)用(yong)：一體(ti)式(shi)不使用(yong)泵(beng)(beng)，可(ke)省(sheng)掉(diao)循環用(yong)管路配置，但膜(mo)清(qing)洗較(jiao)為(wei)(wei)困(kun)難，膜(mo)污染問題較(jiao)難解決(jue)。另外按(an)照生(sheng)物(wu)反應器(qi)(qi)是否需氧．MBR還可(ke)分(fen)為(wei)(wei)好氧MBR和厭氧MBR；按(an)照生(sheng)物(wu)反應器(qi)(qi)的形式(shi)還可(ke)分(fen)為(wei)(wei)膜(mo)循環生(sheng)物(wu)反應器(qi)(qi)及中(zhong)空(kong)纖維膜(mo)生(sheng)物(wu)反應器(qi)(qi)。
1．2 工藝特點
MBR利用(yong)膜(mo)的(de)高(gao)(gao)效固液分離作用(yong)代(dai)替了傳統活性污(wu)(wu)泥(ni)法中的(de)二(er)沉池．克服(fu)了污(wu)(wu)泥(ni)膨(peng)脹等(deng)問(wen)題。其主要工藝(yi)特點(dian)如下(xia)：(1)污(wu)(wu)染物去除率(lv)(lv)(lv)高(gao)(gao)，出(chu)水濁度(du)很低，出(chu)水可直接回用(yong)于(yu)市政(zheng)綠化(hua)、工業冷卻(que)水等(deng)，且設備占地小。(2)能將(jiang)所有(you)的(de)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物截留(liu)在(zai)(zai)生(sheng)(sheng)物反(fan)應(ying)器內，與活性污(wu)(wu)泥(ni)法相比，可使(shi)(shi)反(fan)應(ying)器中的(de)生(sheng)(sheng)物濃度(du)提(ti)高(gao)(gao)5～l0倍．實現(xian)反(fan)應(ying)器水力停(ting)留(liu)時問(wen)和污(wu)(wu)泥(ni)泥(ni)齡(ling)的(de)完全分離．可提(ti)高(gao)(gao)難降解有(you)機物的(de)降解效率(lv)(lv)(lv)。(3)生(sheng)(sheng)物反(fan)應(ying)器中的(de)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物濃度(du)高(gao)(gao)，耐(nai)沖擊負荷。(4)反(fan)應(ying)器在(zai)(zai)低F/M下(xia)運行，剩余污(wu)(wu)泥(ni)量少，無(wu)(wu)污(wu)(wu)泥(ni)膨(peng)脹現(xian)象，對氮、磷等(deng)的(de)去除效率(lv)(lv)(lv)高(gao)(gao)。(5)傳質(zhi)效率(lv)(lv)(lv)高(gao)(gao)，氧的(de)轉移效率(lv)(lv)(lv)高(gao)(gao)達60%左(zuo)右。(6)泥(ni)齡(ling)可實現(xian)無(wu)(wu)限長，硝(xiao)化(hua)能力強。(7)設備占地面(mian)積小，工藝(yi)集中，易于(yu)操作管理。(8)使(shi)(shi)用(yong)過程中存在(zai)(zai)的(de)膜(mo)污(wu)(wu)染問(wen)題，一定程度(du)上制約了膜(mo)生(sheng)(sheng)物反(fan)應(ying)器的(de)應(ying)用(yong)。
2 MBR在印(yin)染廢水處(chu)理中的研究(jiu)與應(ying)用
作為一(yi)種高效(xiao)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)離(li)技術，MBR在印(yin)染廢水處(chu)(chu)(chu)理中與其(qi)他技術相比(bi)有(you)獨特的(de)(de)(de)優點：(1)其(qi)中的(de)(de)(de)膜分(fen)(fen)(fen)離(li)組件是以分(fen)(fen)(fen)離(li)出廢水中的(de)(de)(de)聚乙(yi)烯(xi)醇、染料、羊毛脂、油劑(ji)等污染物來降低COD的(de)(de)(de)，在處(chu)(chu)(chu)理廢水的(de)(de)(de)同(tong)時還可回收化工(gong)原料；(2)處(chu)(chu)(chu)理后的(de)(de)(de)水可以直(zhi)接回用。因此，MBR處(chu)(chu)(chu)理印(yin)染廢水同(tong)時具有(you)經濟效(xiao)益(yi)(yi)、環境效(xiao)益(yi)(yi)和(he)社會(hui)效(xiao)益(yi)(yi)。
2．1 MBR在國外印(yin)染廢(fei)水處理中的(de)應(ying)用(yong)
20世紀(ji)70年(nian)(nian)代(dai)后(hou)(hou)期，大規(gui)模好氧MBR首先(xian)在(zai)北(bei)美得到了(le)應用(yong)．之(zhi)后(hou)(hou)相繼于20世紀(ji)80年(nian)(nian)代(dai)早期在(zai)日本(ben)、90年(nian)(nian)代(dai)中期在(zai)歐洲得到應用(yong)，但在(zai)工業廢水處理方面的應用(yong)從(cong)20世紀(ji)90年(nian)(nian)代(dai)后(hou)(hou)才逐漸得到重視。
國外(wai)(wai)對膜(mo)(mo)(mo)生物反應器在(zai)(zai)印染(ran)廢水(shui)(shui)處理(li)方面的應用(yong)進行了大量的研究，20世(shi)紀(ji)70年(nian)代J．J．Porer等(deng)[4]就開(kai)始將MBR應用(yong)于(yu)印染(ran)廢水(shui)(shui)的處理(li)之(zhi)中，他們采用(yong)反滲透法對l8種(zhong)染(ran)料(liao)(liao)的回收(shou)和再利用(yong)進行了試驗，試驗中采用(yong)內壓管式醋酸(suan)纖(xian)維膜(mo)(mo)(mo)、中空(kong)纖(xian)維聚酰胺膜(mo)(mo)(mo)、卷(juan)式醋酸(suan)纖(xian)維膜(mo)(mo)(mo)以及外(wai)(wai)壓管式Zr(Ⅳ)氧(yang)化物一PAA動態膜(mo)(mo)(mo)，分離(li)效果良好(hao)，色度去除率>99% ．COD去除率均(jun)在(zai)(zai)92%以上．分離(li)的水(shui)(shui)可重新使(shi)用(yong)[4]。1983年(nian)T．Liu等(deng)[5] 報道了反滲透技術對l3種(zhong)酸(suan)性(xing)、堿(jian)性(xing)染(ran)料(liao)(liao)溶液(ye)的分離(li)效果。
國(guo)外早期的(de)(de)MBR在(zai)印染(ran)(ran)(ran)廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)運用(yong)是以(yi)分(fen)離(li)(li)污染(ran)(ran)(ran)物(wu)質(zhi)(zhi)為主(zhu)．主(zhu)要是考察膜(mo)(mo)分(fen)離(li)(li)組(zu)件(jian)(jian)與生物(wu)反應(ying)器相(xiang)(xiang)結(jie)合(he)之后(hou)對COD、色度(du)的(de)(de)去除率(lv)以(yi)及(ji)(ji)對染(ran)(ran)(ran)料(liao)的(de)(de)分(fen)離(li)(li)效(xiao)果。隨著(zhu)科技的(de)(de)進一(yi)步發展，現在(zai)的(de)(de)研究(jiu)(jiu)主(zhu)要著(zhu)眼于(yu)(yu)MBR工(gong)(gong)藝(yi)機理(li)(li)方面的(de)(de)研究(jiu)(jiu)以(yi)及(ji)(ji)組(zu)合(he)工(gong)(gong)藝(yi)的(de)(de)運用(yong)。在(zai)水(shui)(shui)資源短缺的(de)(de)今天(tian)，需將出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)標(biao)準(zhun)提高到回用(yong)的(de)(de)標(biao)準(zhun)．初(chu)期為雜用(yong)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)回用(yong)標(biao)準(zhun)．目前已經可(ke)以(yi)將膜(mo)(mo)生物(wu)反應(ying)組(zu)合(he)工(gong)(gong)藝(yi)(甚至單一(yi)MBR)的(de)(de)出水(shui)(shui)直(zhi)接回用(yong)于(yu)(yu)紡(fang)織印染(ran)(ran)(ran)生產(chan)中(zhong)(zhong)的(de)(de)任一(yi)工(gong)(gong)序(xu)，產(chan)生了極大的(de)(de)社會效(xiao)益(yi)和經濟效(xiao)益(yi)。T．H．Kim等[6]研究(jiu)(jiu)了納(na)濾(lv)膜(mo)(mo)和反滲透膜(mo)(mo)用(yong)于(yu)(yu)處理(li)(li)活性(xing)(xing)染(ran)(ran)(ran)料(liao)廢(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)最佳運行條件(jian)(jian)．并(bing)且(qie)(qie)對其在(zai)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong)(zhong)的(de)(de)可(ke)行性(xing)(xing)進行了分(fen)析。試(shi)驗表明，增加壓力(li)有(you)助于(yu)(yu)提高其對COD、色度(du)及(ji)(ji)鹽度(du)的(de)(de)去除效(xiao)率(lv)，且(qie)(qie)經過脫鹽、凈化后(hou)的(de)(de)出水(shui)(shui)可(ke)回用(yong)于(yu)(yu)印染(ran)(ran)(ran)廠的(de)(de)實(shi)際(ji)生產(chan)中(zhong)(zhong)。J．W．Lee等[7]分(fen)別(bie)用(yong)吸附、凝聚(ju)、中(zhong)(zhong)空纖維微濾(lv)膜(mo)(mo)分(fen)離(li)(li)及(ji)(ji)3種(zhong)工(gong)(gong)藝(yi)的(de)(de)組(zu)合(he)對2種(zhong)分(fen)別(bie)含有(you)活性(xing)(xing)橙l6及(ji)(ji)活性(xing)(xing)黑5染(ran)(ran)(ran)料(liao)成分(fen)的(de)(de)活性(xing)(xing)染(ran)(ran)(ran)料(liao)廢(fei)水(shui)(shui)進行了處理(li)(li)，試(shi)驗表明，組(zu)合(he)工(gong)(gong)藝(yi)對2種(zhong)廢(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)處理(li)(li)效(xiao)果遠好于(yu)(yu)單獨工(gong)(gong)藝(yi)．中(zhong)(zhong)空纖維超濾(lv)膜(mo)(mo)組(zu)件(jian)(jian)能夠有(you)效(xiao)地分(fen)離(li)(li)吸附之后(hou)剩余的(de)(de)PAC，且(qie)(qie)出水(shui)(shui)可(ke)回用(yong)。這一(yi)研究(jiu)(jiu)結(jie)果表明，MBR能夠很好地與現有(you)的(de)(de)生產(chan)工(gong)(gong)藝(yi)相(xiang)(xiang)結(jie)合(he)．且(qie)(qie)可(ke)以(yi)大大提高對印染(ran)(ran)(ran)廢(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)處理(li)(li)效(xiao)率(lv)。在(zai)機理(li)(li)研究(jiu)(jiu)方面，F．Banat等[8]采用(yong)管式聚(ju)丙烯膜(mo)(mo)處理(li)(li)含有(you)亞(ya)甲(jia)基藍的(de)(de)染(ran)(ran)(ran)料(liao)廢(fei)水(shui)(shui)，研究(jiu)(jiu)了進水(shui)(shui)溫度(du)、流(liu)量以(yi)及(ji)(ji)染(ran)(ran)(ran)料(liao)濃度(du)對處理(li)(li)效(xiao)果的(de)(de)影響，對其中(zhong)(zhong)的(de)(de)染(ran)(ran)(ran)料(liao)進行了回收，并(bing)建立了溫度(du)及(ji)(ji)濃差極化現象的(de)(de)數學(xue)模(mo)型對數據進行驗證。
目(mu)前國外MBR工藝在印(yin)染(ran)廢水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)中的應用(yong)已日(ri)趨成(cheng)熟，且現已有(you)將其成(cheng)功應用(yong)于印(yin)染(ran)廢水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)的工程實例(li)。S．S．Turk等[9]使用(yong)超(chao)濾膜和反(fan)滲透(tou)(tou)膜聯合處(chu)(chu)理(li)斯洛文尼亞一家印(yin)染(ran)廠(chang)的活性染(ran)料廢水(shui)(shui)．首先采用(yong)超(chao)濾膜進行處(chu)(chu)理(li)．出(chu)水(shui)(shui)再(zai)經反(fan)滲透(tou)(tou)膜處(chu)(chu)理(li)，COD、色度(du)、TOC、總磷的去除率分別為94%、99% 、85% 、97% 。
MBR在(zai)應用(yong)中的(de)一(yi)(yi)(yi)個(ge)比較(jiao)重要(yao)的(de)制約因素就是(shi)(shi)(shi)膜(mo)(mo)污(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)．但膜(mo)(mo)污(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)的(de)產(chan)生(sheng)機(ji)理(li)(li)還未完全研究透徹，為(wei)了(le)(le)(le)解決這一(yi)(yi)(yi)問題(ti)，更(geng)好(hao)地將MBR應用(yong)在(zai)印染(ran)(ran)(ran)(ran)廢水(shui)處理(li)(li)中，許多(duo)研究人(ren)員做(zuo)了(le)(le)(le)大量的(de)工(gong)作。B．Vander Bruggen等[10]研究了(le)(le)(le)用(yong)納濾膜(mo)(mo)處理(li)(li)印染(ran)(ran)(ran)(ran)廢水(shui)，用(yong)超濾膜(mo)(mo)處理(li)(li)毛紡廢水(shui)時的(de)膜(mo)(mo)污(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)問題(ti)。結(jie)果表(biao)(biao)明(ming)，第一(yi)(yi)(yi)種工(gong)藝中的(de)膜(mo)(mo)污(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)主要(yao)是(shi)(shi)(shi)由于有機(ji)物(wu)的(de)吸附引起的(de)，在(zai)第二種工(gong)藝中，有機(ji)物(wu)對(dui)膜(mo)(mo)污(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)的(de)影響較(jiao)小，但是(shi)(shi)(shi)疏水(shui)性化合(he)物(wu)對(dui)膜(mo)(mo)污(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)造成(cheng)了(le)(le)(le)很大的(de)影響。M．A．Yun等[11]分別在(zai)好(hao)氧(DO=6．0 mg/L)及厭氧(DO<0．3 mg/L)條件(jian)下，用(yong)MBR處理(li)(li)印染(ran)(ran)(ran)(ran)廢水(shui)，結(jie)果表(biao)(biao)明(ming)，厭氧條件(jian)下的(de)膜(mo)(mo)污(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)是(shi)(shi)(shi)好(hao)氧條件(jian)下的(de)5倍(bei)，這主要(yao)是(shi)(shi)(shi)由于膜(mo)(mo)表(biao)(biao)面形(xing)成(cheng)了(le)(le)(le)不同的(de)生(sheng)物(wu)薄層，而(er)厭氧條件(jian)下的(de)生(sheng)物(wu)薄層較(jiao)為(wei)均勻和致密的(de)在(zai)膜(mo)(mo)表(biao)(biao)面展開，導致了(le)(le)(le)較(jiao)高的(de)膜(mo)(mo)污(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)。
2．2 MBR在我國印染廢水處(chu)理中的(de)應(ying)用
我(wo)(wo)國2O世紀9O年代末(mo)期才將MBR應用(yong)(yong)于(yu)廢(fei)水處理(li)，起(qi)步較(jiao)晚，但發(fa)展十分迅(xun)速。1991年lO月，岑(cen)運華(hua)[12]介紹(shao)了(le)(le)MBR在日本的(de)(de)研究(jiu)狀況。1993年前(qian)(qian)后(hou)，許多高校(xiao)與研究(jiu)所(suo)加入了(le)(le)MBR的(de)(de)開發(fa)研究(jiu)工作，之(zhi)后(hou)MBR在我(wo)(wo)國得到了(le)(le)很快的(de)(de)發(fa)展。然而，與國外相比，我(wo)(wo)國關于(yu)MBR在印染廢(fei)水處理(li)中應用(yong)(yong)的(de)(de)研究(jiu)還不(bu)夠深入，大多集中在實(shi)驗室，應用(yong)(yong)工程(cheng)實(shi)例較(jiao)少。而且國產(chan)的(de)(de)專用(yong)(yong)于(yu)MBR的(de)(de)膜(mo)材料、膜(mo)組件有限(xian)．MBR工藝的(de)(de)投資和運行費(fei)用(yong)(yong)較(jiao)高，這都(dou)對MBR在我(wo)(wo)國的(de)(de)推廣造成(cheng)了(le)(le)一定(ding)的(de)(de)困難(nan)。但總(zong)的(de)(de)來說(shuo)，我(wo)(wo)國目前(qian)(qian)在這方面的(de)(de)研究(jiu)還是取得了(le)(le)一定(ding)的(de)(de)成(cheng)果(guo)。
就印(yin)染(ran)(ran)(ran)(ran)廢(fei)(fei)水(shui)而(er)言，不同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)染(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)應(ying)選擇不同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)膜(mo)(mo)(mo)(mo)材料(liao)(liao)才能(neng)得到最好的(de)(de)(de)(de)(de)處(chu)理效果。一般(ban)對帶有親水(shui)基團(tuan)如一SO Na，一COONa等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)溶(rong)性染(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)(活性染(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)、酸性染(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)、直接染(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)等(deng))，須采用(yong)(yong)納濾(lv)(lv)膜(mo)(mo)(mo)(mo)和反(fan)滲透(tou)膜(mo)(mo)(mo)(mo)技術(shu)(shu)；對帶有憎水(shui)基團(tuan)如一SOzNH 的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)不溶(rong)性染(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)(聚(ju)合物染(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)、靛藍類、還原染(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)等(deng))，則需(xu)優先考慮超濾(lv)(lv)膜(mo)(mo)(mo)(mo)技術(shu)(shu)[13]。郭(guo)明(ming)遠等(deng)[14]自制了(le)醋酸纖(xian)維素納濾(lv)(lv)膜(mo)(mo)(mo)(mo)，研(yan)究了(le)納濾(lv)(lv)膜(mo)(mo)(mo)(mo)對活性染(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)X一3B水(shui)溶(rong)液的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)離性能(neng)，結果表明(ming)，納濾(lv)(lv)膜(mo)(mo)(mo)(mo)可用(yong)(yong)于(yu)該活性染(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)印(yin)染(ran)(ran)(ran)(ran)廢(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)處(chu)理和染(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)回收。趙宜(yi)江等(deng)[15]采用(yong)(yong)氫(qing)氧化鎂吸附預處(chu)理的(de)(de)(de)(de)(de)陶瓷膜(mo)(mo)(mo)(mo)微濾(lv)(lv)技術(shu)(shu)對含活性染(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)印(yin)染(ran)(ran)(ran)(ran)廢(fei)(fei)水(shui)進行(xing)脫色(se)處(chu)理，脫色(se)率(lv)(lv)可達98%以上(shang)，1．0 m膜(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)膜(mo)(mo)(mo)(mo)通量(liang)在(zai)150 L/(m ·h)左右(you)。戴(dai)海平等(deng)[16]分(fen)別(bie)采用(yong)(yong)截(jie)留相對分(fen)子(zi)質量(liang)6 000的(de)(de)(de)(de)(de)聚(ju)砜(feng)膜(mo)(mo)(mo)(mo)和0．2 m的(de)(de)(de)(de)(de)PVDF微濾(lv)(lv)膜(mo)(mo)(mo)(mo)對天(tian)津市某牛(niu)仔布印(yin)染(ran)(ran)(ran)(ran)廠靛藍廢(fei)(fei)水(shui)進行(xing)膜(mo)(mo)(mo)(mo)處(chu)理，結果表明(ming)，超濾(lv)(lv)和微濾(lv)(lv)對不同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)質指的(de)(de)(de)(de)(de)去除(chu)率(lv)(lv)相差(cha)不多，對代表無機物的(de)(de)(de)(de)(de)指標(biao)如pH、溶(rong)解性總固體(TDS)、電導率(lv)(lv)、堿度等(deng)去除(chu)率(lv)(lv)較低，對染(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)截(jie)流(liu)率(lv)(lv)基本相同(tong)(tong)(tong)，脫色(se)率(lv)(lv)都在(zai)98%以上(shang)。
印染廢水(shui)(shui)(shui)的(de)處(chu)理難點(dian)在于其色(se)度(du)高、COD高、水(shui)(shui)(shui)質變(bian)化(hua)大。我國MBR在印染廢水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)應(ying)用主要是(shi)將膜(mo)(mo)(mo)(mo)分離(li)技術與多(duo)種生物(wu)反應(ying)器相(xiang)結(jie)合(he)，利用不(bu)同生物(wu)反應(ying)器的(de)不(bu)同作(zuo)用達到不(bu)同的(de)處(chu)理效果，使(shi)出(chu)水(shui)(shui)(shui)達到排(pai)放甚至回用標(biao)準。鄭祥(xiang)等[17]采用中(zhong)試規模(10m3/d)的(de)膜(mo)(mo)(mo)(mo)一(yi)(yi)生物(wu)膜(mo)(mo)(mo)(mo)工藝(yi)處(chu)理毛紡印染廢水(shui)(shui)(shui)，出(chu)水(shui)(shui)(shui)COD、BOD 、色(se)度(du)、濁度(du)分別(bie)(bie)為34．8 mg/L、9．6 mg/L、22倍、0．5 NTU，相(xiang)應(ying)的(de)平均去除率(lv)分別(bie)(bie)為85．7% 、92．3%、64．3%、98．9%，符合(he)CJ/r48— 1999(生活雜用水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質標(biao)準》，同時長期的(de)運(yun)行結(jie)果表明，與膜(mo)(mo)(mo)(mo)一(yi)(yi)活性污泥系(xi)統(tong)相(xiang)比，膜(mo)(mo)(mo)(mo)一(yi)(yi)生物(wu)膜(mo)(mo)(mo)(mo)系(xi)統(tong)的(de)膜(mo)(mo)(mo)(mo)通量沒有(you)得到明顯的(de)提高。膜(mo)(mo)(mo)(mo)通量是(shi)影響運(yun)行能(neng)(neng)耗的(de)關鍵因(yin)素，在一(yi)(yi)定(ding)的(de)操作(zuo)壓力下(xia)，膜(mo)(mo)(mo)(mo)通量越低則運(yun)行能(neng)(neng)耗就越高。
隨(sui)著MBR形式的不(bu)斷(duan)改(gai)進(jin)(jin)(jin)和更新，現(xian)在(zai)在(zai)印染廢(fei)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理中常見(jian)的是使(shi)(shi)用(yong)(yong)厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)/好(hao)(hao)(hao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)反(fan)應器加(jia)膜(mo)分(fen)離(li)裝置，這樣(yang)可(ke)以極(ji)大地發揮厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)區對(dui)色(se)度的去除效果(guo)(guo)、好(hao)(hao)(hao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)區對(dui)COD的去除效果(guo)(guo)以及膜(mo)分(fen)離(li)系(xi)統(tong)的高效分(fen)離(li)作用(yong)(yong)，從而獲得(de)良(liang)好(hao)(hao)(hao)的出(chu)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)。從現(xian)實意(yi)義角度出(chu)發考慮，這樣(yang)也可(ke)以使(shi)(shi)印染廢(fei)水(shui)(shui)(shui)在(zai)進(jin)(jin)(jin)入膜(mo)分(fen)離(li)系(xi)統(tong)之前得(de)到初步處(chu)理，使(shi)(shi)出(chu)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)得(de)到提(ti)高，從而進(jin)(jin)(jin)一步提(ti)高膜(mo)的使(shi)(shi)用(yong)(yong)效率(lv)，增加(jia)膜(mo)的使(shi)(shi)用(yong)(yong)壽命，減少固定投資。熊小京等[18]采用(yong)(yong)厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)好(hao)(hao)(hao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)膜(mo)生物反(fan)應器(A/O MBR)處(chu)理含蒽(en)醌染料(liao)活(huo)性(xing)艷藍(lan)KN—R的印染廢(fei)水(shui)(shui)(shui)，結果(guo)(guo)表明(ming)，在(zai)進(jin)(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)pH為(wei)9．0時(shi)，厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)槽(cao)(cao)對(dui)脫(tuo)(tuo)色(se)率(lv)的貢(gong)獻較(jiao)大，而當(dang)進(jin)(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)pH在(zai)5．0～8．0范(fan)圍內時(shi)．好(hao)(hao)(hao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)槽(cao)(cao)對(dui)系(xi)統(tong)脫(tuo)(tuo)色(se)率(lv)的貢(gong)獻較(jiao)大。厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)活(huo)性(xing)污泥對(dui)COD的去除效果(guo)(guo)基本上(shang)不(bu)受進(jin)(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)pH的影響，處(chu)于較(jiao)低水(shui)(shui)(shui)平。而好(hao)(hao)(hao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)槽(cao)(cao)在(zai)進(jin)(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)偏堿性(xing)時(shi)，膜(mo)對(dui)可(ke)溶(rong)性(xing)COD的截流作用(yong)(yong)更明(ming)顯。當(dang)進(jin)(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)pH在(zai)5．0～9．0范(fan)圍內變化時(shi)，整個系(xi)統(tong)對(dui)染料(liao)及COD的降解性(xing)能(neng)處(chu)于最佳狀(zhuang)態。
越來(lai)越多(duo)的研(yan)究(jiu)表明(ming)，將(jiang)不(bu)同的膜(mo)(mo)(mo)分離技(ji)(ji)術(shu)(shu)(如(ru)微濾(lv)、超(chao)濾(lv)、納濾(lv)等)相(xiang)結(jie)合，或MBR與其他技(ji)(ji)術(shu)(shu)(如(ru)催化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)技(ji)(ji)術(shu)(shu)、電化(hua)(hua)(hua)學法等)相(xiang)結(jie)合，是印(yin)染(ran)廢水(shui)(shui)(shui)深度處(chu)理的一個研(yan)究(jiu)方向。目前正在優化(hua)(hua)(hua)和應用的集(ji)成技(ji)(ji)術(shu)(shu)有MF/UF/RO集(ji)成系統(tong)、MBR+RO、抗污(wu)染(ran)反滲透復合膜(mo)(mo)(mo)等，另外(wai)還有離子(zi)交(jiao)換、紫(zi)外(wai)線消毒等。鄂爾多(duo)斯(si)羊絨(rong)集(ji)團公司將(jiang)用混(hun)凝陶(tao)瓷(ci)膜(mo)(mo)(mo)一納濾(lv)膜(mo)(mo)(mo)技(ji)(ji)術(shu)(shu)對(dui)印(yin)染(ran)廢水(shui)(shui)(shui)的二次(ci)出水(shui)(shui)(shui)進行處(chu)理，試驗發現，用聚合氯化(hua)(hua)(hua)鋁(lv)作為(wei)混(hun)凝劑，可(ke)防止廢水(shui)(shui)(shui)中的懸(xuan)浮固體和膠(jiao)體顆粒對(dui)陶(tao)瓷(ci)膜(mo)(mo)(mo)的污(wu)染(ran)，使陶(tao)瓷(ci)膜(mo)(mo)(mo)的化(hua)(hua)(hua)學清洗(xi)周(zhou)(zhou)期延長為(wei)一周(zhou)(zhou)一次(ci)；陶(tao)瓷(ci)膜(mo)(mo)(mo)保護納濾(lv)膜(mo)(mo)(mo)，使之不(bu)添加任(ren)何(he)化(hua)(hua)(hua)學物也(ye)可(ke)以連(lian)續運(yun)行。研(yan)究(jiu)結(jie)果表明(ming)，水(shui)(shui)(shui)質完(wan)全符合CJ/T 48— 1999《生活雜(za)用水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質標準(zhun)》。
我國MBR在(zai)(zai)印染廢水中的(de)應用(yong)已經得到(dao)(dao)了越來越廣泛(fan)的(de)重視(shi)。盡管(guan)現階段將(jiang)(jiang)其應用(yong)于工程(cheng)實(shi)踐還有(you)一定的(de)困難。但是相信隨著我國科(ke)技水平的(de)不斷進步。這一高效工藝必將(jiang)(jiang)在(zai)(zai)印染廢水處理(li)領(ling)域發揮(hui)越來越大的(de)作用(yong)。得到(dao)(dao)更加廣泛(fan)的(de)應用(yong)。
3 結語
MBR對印(yin)(yin)染(ran)廢(fei)水有(you)著較(jiao)好的(de)(de)(de)處理效(xiao)果，而且(qie)其(qi)出水可滿足中水回用的(de)(de)(de)要求，既(ji)符合(he)印(yin)(yin)染(ran)工業(ye)清潔生(sheng)產的(de)(de)(de)要求，也符合(he)循環經(jing)濟(ji)的(de)(de)(de)理念，因此，將MBR應用于印(yin)(yin)染(ran)廢(fei)水處理。具有(you)相當的(de)(de)(de)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)、環境效(xiao)益(yi)和(he)社會效(xiao)益(yi)，有(you)重要的(de)(de)(de)研究價值和(he)廣闊的(de)(de)(de)應用前(qian)景。
從現階段看。我國MBR在印染廢水中的實際應用以及膜的生產技術都與世界先進水平有著一定的差距，還需要進行進一步的研究，尤其是制約MBR廣泛應用的膜污染問題，今后應成為研究的重點，另外，開發高效、廉價的膜材料也是應該努力的方向。
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