好氧移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器處理PVC高溫母液廢水研究.pdf

1、工業(yè)廢水回用于生產(chǎn)具有節(jié)約水資源和減少污泥物排放的雙重功效，己經(jīng)成為水處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。然而，如何實(shí)現(xiàn)工業(yè)水廢水零排放，相關(guān)技術(shù)還處于研發(fā)階段，其中，提高廢水處理效率和運(yùn)行穩(wěn)定性，降低生產(chǎn)成本，仍然是工業(yè)廢水回用技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化進(jìn)程中面臨的根本問(wèn)題。
　　聚氯乙烯(PVC)是一種重要的有機(jī)化工原料，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家其產(chǎn)量?jī)H次于聚乙烯、聚丙烯，處居第三位；我國(guó)PVC產(chǎn)量位居世界第一。PVC生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)出大量PVC母液廢水，其處理及回用

2、是一個(gè)新型的水處理領(lǐng)域，相關(guān)科學(xué)研究和應(yīng)用實(shí)例較少，特別是其深度處理的工程實(shí)例更為罕見(jiàn)。PVC母液廢水深度處理優(yōu)勢(shì)與難點(diǎn)并存，一方面，廢水中有機(jī)物濃度低，Ca2+、Mg2+、Cl-含量均是10-6級(jí)，為軟化水，有巨大的回用潛力；另一方面，PVC母液廢水含PVC顆粒，產(chǎn)泥量大，易堵塞處理設(shè)備、構(gòu)筑物；含有PVA膠體，有毒VCM單體，及其它難降解有機(jī)物，可生化性差，BOD/COD為0.25，廢水溫度高達(dá)60～70℃。
　　經(jīng)過(guò)對(duì)比選擇

3、，研究采用了好氧移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器(MBBR)作為深度處理PVC母液廢水的核心工藝。在實(shí)驗(yàn)室研究階段，首先經(jīng)過(guò)篩選、馴化，培養(yǎng)出對(duì)低可生化性PVC母液廢水效果明顯的活性生物膜，然后在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了常溫小試裝置的快速啟動(dòng)。在小試實(shí)驗(yàn)裝置中，采用了球體聚丙烯懸浮填料，與常用MBBR填料相比降低了成本；采用連續(xù)進(jìn)水，溫度19±2oC，載體填充率15％，氣水比10：1，反應(yīng)器經(jīng)21d掛膜啟動(dòng)成功；在溫度20～30℃，停留時(shí)間14h、載體負(fù)荷0.

4、23～0.46kgCOD/(m3·d)，氣水比10：1，COD去除率可達(dá)85%以上。
　　在常溫小試成功后，繼續(xù)以小試規(guī)模研究好氧MBBR直接處理PVC高溫母液廢水的可行性。PVC母液廢水出廠溫度達(dá)到60～70℃，遠(yuǎn)高于常規(guī)生化處理溫度，而對(duì)產(chǎn)量巨大的工業(yè)廢水改變溫度是困難的和不經(jīng)濟(jì)的。如能在高溫下對(duì)其直接處理，不但省去降溫環(huán)節(jié)，降低建設(shè)、運(yùn)行和維修的成本，也使出水在較高溫度下回用于生產(chǎn)成為可能，從而節(jié)約能耗。因此，如何完成常溫工

5、程菌向高溫工程菌的馴化，使其在高溫條件下保持優(yōu)勢(shì)存在，成為直接處理PVC高溫母液廢水的關(guān)鍵。高溫研究中，首先進(jìn)行了常溫菌從35oC到60oC的馴化；馴化完成后，考查溫度及其它因素對(duì)MBBR處理高溫PVC母液廢水影響；研究MBBR在高溫條件下載體上生物膜形成規(guī)律，及其與污染物處理效能的關(guān)系；并進(jìn)行高溫PVC母液廢水降解動(dòng)力學(xué)參數(shù)的求證。
　　在小試成功的基礎(chǔ)上，反應(yīng)器放大為80m3·d生產(chǎn)裝置，完成了生產(chǎn)性試驗(yàn)。系統(tǒng)處理后出水COD

6、≤15mg/L，SS≤5mg/L，氨氮≤5mg/L，濁度≤10mg/L，總堿度≤250mg/L，總硬度≤200mg/L，氯離子≤35mg/L，鐵離子≤0.3mg/L，總磷≤0.3mg/L，達(dá)到了國(guó)家污水深度處理回用作循環(huán)冷卻水補(bǔ)水水質(zhì)的要求。經(jīng)濟(jì)分析結(jié)果表明，以MBBR核心處理工藝的系統(tǒng)運(yùn)行成本為0.98元/t水。生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)驗(yàn)證了小試動(dòng)力學(xué)參數(shù)。
　　研究中將直徑150mm的球體聚丙烯填料應(yīng)用于好氧MBBR，并完成生產(chǎn)性試驗(yàn)

7、，降低載體所占投資比例，為以后MBBR載體應(yīng)用提供了更多選擇依據(jù)；培養(yǎng)出可處理PVC母液廢水的工程菌，并實(shí)現(xiàn)了常溫菌向高溫菌的馴化，研究了工藝運(yùn)行條件、影響因素、生物膜特性及有機(jī)物降解動(dòng)力學(xué)，使處理PVC高溫母液廢水成為可能；首次完成了直接處理PVC高溫母液廢水的生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)，簡(jiǎn)化了處理工藝，為PVC高溫母液廢水及其它高溫工業(yè)廢水的生化處理提供了選擇；系統(tǒng)出水達(dá)到工業(yè)循環(huán)冷卻水標(biāo)準(zhǔn)，有力地證明了該技術(shù)適合于PVC母液廢水的處理，為提高PV