浅谈电镀废水处理中的沉淀

摘要：本研究对电镀废水处理系统原有的综合废水和混合废水的工艺进行改造，在MBR池前增加沉淀池，缓解了膜堵塞问题，系统在线反冲洗后可维持至少24h稳定运行。系统运行3周，综合废水MBR及混合废水MBR的日平均通量分别为12.56L/（m2•h）及10.49L/（m2•h），每天运行时间21h下满足处理水量及排放水质要求。

关键词：膜生物反应器；膜堵塞；沉淀池；电镀废水

膜生物反应器（以下简称MBR）是膜分离技术与生物处理技术的有机结合，可取代传统生物处理系统末端沉淀池，减少污水处理设施占地面积。MBR与各类生化系统的组合工艺处理效果优异、运行稳定，已广泛应用到电镀园区污水处理中[1]，以满足日益严格的排放标准。与此同时，MBR运行过程中存在的膜堵塞问题也需得到重视和解决。

1原有工艺设计

江苏省某电镀园区新建污水站，经回用处理后，外排污水4000m3/d，处理流程如下。综合废水为1500m3/d，经物化处理并中和pH后，进入综合废水生化系统。含镍废水、前处理废水、反渗透浓水及混合排放废水合计2500m3/d，其中，含镍废水经处理至总镍满足排放标准后，经中和pH后进入混合废水生化系统，其他废水经物化处理并中和pH后进入混合废水生化系统。综合废水生化系统及混合废水生化系统均采用兼氧-厌氧-缺氧-好氧-MBR工艺（以下简称为A/A/A/O-MBR），其中混合废水采用2组平行系统。生化产水经检测达到《电镀污染物排放标准》（GB21900—2008）特别排放限值标准后（以下简称电镀表3）排放，不达标产水至保安系统处理。生化工艺流程如图1所示。MBR组件选用PVDF材质中空纤维帘式膜，单帘有效面积为20m2，综合废水MBR设计通量为15L/（m2•h），共设288帘膜；混合废水MBR设计通量为12L/（m2•h），共设576帘膜（分2组，每组288帘），以每天处理时间为20h计，则MBR处理量为：MBR系统处理水量满足要求。

2调试阶段问题

进入调试阶段，综合废水MBR及混合废水MBR产水的COD5、总氮、氨氮、总磷等指标基本达到电镀表3标准，但自首次运行产水开始，通量衰减严重。此后每次反冲洗后，运行负压迅速增加，膜通量急剧下降，显示出现严重膜堵塞情况。综合废水MBR运行4h后通量接近0，混合废水MBR运行2h后已无通量。对MBR进行的6d产水量平均值统计，换算单帘膜通量的情况如图2所示。

2.1问题分析

MBR池中MLSS浓度维持7～8g/L，总氮、氨氮、总磷及油类等水质指标及曝气量均未见异常。对MBR组件进行调查，膜丝上粘有大量胶状污泥。排出原有废水后，重新抽取好氧池产水后开机，仍然出现胶状污泥，堵塞问题未改善。经了解，污泥经过膜区时被拦截，由于曝气产生于膜下部，通过上升气流清洗膜丝，气流沿膜面形成切向流动剪切污泥絮体[2]。气流切割后，污泥组分中胶体增多，较小粒径的胶状污泥颗粒易在膜表面上沉积。大量胶状污泥聚集后，膜的渗透性与通量急剧下降，反洗后通量也无法持续更长时间[3]。

2.2问题解决

根据分析，在现有系统中解决膜堵塞，需要在MBR前增加生化沉淀池，分离大部分生化污泥。薛碧峰等[4]将MBR池改造为平流沉淀池，保证了固液分离效果。根据现有构筑物、设备和废水水质的情况，对A/A/A/O-MBR工艺进行整改如下：综合废水MBR池及混合废水MBR池A改造为平流沉淀池；所有MBR组件集中移装至混合废水MBR池B，作为公用MBR池。MBR工艺整改为生化沉淀-MBR系统，流程如图3所示。

3运行效果

改造后系统运行3周，MBR产水的COD5、总氮、氨氮、总磷等指标满足电镀表3排放标准，系统在每次反冲洗后可维持至少24h稳定运行，产水量平均值换算单帘膜通量的情况如图4所示。综合废水MBR及混合废水MBR日平均通量分别为12.56L/（m2•h）和10.34L/（m2•h），运行时间增加为21h，则处理量如下。综合废水处理量为：混合废水处理量为：

4结论

增加生化沉淀池，可以缓解膜堵塞问题，系统可满足设计处理水量及排放水质的要求。反洗后运行时间仍有待提高，膜通量与工艺设计值仍有距离，需要进一步改善。使用MBR的目的是替代生化沉淀池，实际应用中发现无法取消生化沉淀池。其原因是电镀废水的特殊水质或所有工业废水普遍存在的问题，需要开展更进一步的调查研究。

参考文献

1许入义，李孟，谭斌，等.电镀工业园区废水处理工艺改造[J].中国给水排水，2019，35（14）：101-104.

2曾昭伟.MBR用于污水处理工程设计[J].山东工业技术，2017，（12）：44.

3王朝朝，李思敏，郑照明，等.污泥浓缩过程下膜生物反应器的生物特性与膜渗透性评估[J].中国环境科学，2015，35（8）：2367-2374.

4薛碧峰，刘凯.MBR污水处理改造项目总结[J].云南化工，2018，45（8）：196-197.

作者：张汝嘉 单位：广州市中绿环保有限公司