膜生物反應器工藝處理PTA廢水研究

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摘要：本文將采取膜生物反應器作為主要中心組合工藝對PTA廢水予以處置，如此一來，進一步分析組合工藝呈現出的處理效果。根據本次研究不難看出，該工藝對于處置pta廢水來說效果顯著，系統抗負荷沖擊性高，同時，其出水的品質較高。

關鍵詞：膜生物；反應器；工藝技術；膜污染；PTA廢水

精對苯二甲酸（PTA）作為產出聚酯的關鍵性原料，自20世紀80年代以來，因為聚酯原材料漸漸在纖維、薄膜以及其他多樣化的工業制品加工中獲得了普遍性地運用，我國甚至于全世界的聚酯需求量都在快速攀升，這就在短時間內導致PTA原料出現供不應求的情況。特別是就當前而言，伴隨聚酯以及PTA生產工藝技術被廣泛地應用，我國各個地區大批新型化的聚酯以及PTA生產設施也在穩步地開展。但是，隨之而來的是不可避免的廢料產出問題，其PTA生產期間出現了諸多高濃度有機廢水，此時，相關的工作人員務必要對其提供達標處置排放或者回收利用，所以PTA生產迅速發展在同一時間也促進了PTA污水處置技術的發展。

1PTA生產廢水的特征分析

針對PTA生產設施來說，主要是以對二甲苯作為原料，在醋酸介質內逐漸催化，漸漸氧化成為精對苯二甲酸。在所釋放的廢水之中，一般會包含對苯二甲酸、對二甲苯、甲苯、醋酸、鈷、溴等多種多樣的污染體。一般來說，其廢水表現為明顯的酸性，而如果采取堿液處理設施以及管道的時候，其表現為堿性。有機酸含量較多，其實際水質、水量以及溫度也會伴隨設施運作的情況出現很大的變動，是較難處置的廢水之一。CODcr通常在5000～8000毫克/升，事故狀態能夠高達11000～15000毫克/升。進一步來說，其中的污染物很多情況下就是芳香族化合物，是一種極難通過生物降解的物質之一，因而在一定程度上提升了工作人員的難度。TA懸浮物的實際濃度通常浮動在800～2500毫克/升。所以部分單位會依據PTA污水的特征，進一步地研發出“厭氧＋好氧”的污水處置技術，從而保證所排放出的污水可以達到他們的最高達標排放，除此之外，一些項目依據其特殊排放標準，相應地增添了MBR或者砂濾等其他處置板塊?，F如今，已經在諸多PTA污水處置項目獲得成功。膜生物反應器（MBR）作為一項生物技術以及膜技術相綜合的高效生化水處置技術，由于其污染體的去除效果佳、凈化品質高、水質平穩以及凈化水易于回收利用，所以逐漸受到了業內人士的重視。

2污水處理工藝流程分析

部分PTA污水處置工程，其常常處在環境較為偏遠的上游區域，它們所釋放的水體質量在很大程度上影響著下游生活飲用水的穩定，所以這就需要將生產污水進行回用處理且回收應用，一旦質量達標之后，才能夠將其釋放至市政排水的管網之中。部分工程中，常常會采取超濾＋反滲透技術內水回用處置技術，為契合超濾單元進水的水質標準，污水處置站在好氧處置工段的PTA工藝廢水之中，首先，要通過相應的換熱器進行迅速降溫，TA沉淀回收廢水內所包含的TA殘渣，迅速中和調整PH等預處置后，通過UASB厭氧反應器予以厭氧生化處置，厭氧UASB沉淀池在出水的過程中，一般都需要通過冷卻塔進行一定的降溫處置，然后，才會和其他區域的生產生活廢水進行混入，通過活性污泥池的好氧生化處置，進一步地剔除掉廢水內所含的有機污染物，最終再通過膜生物反應器（MBR）處置達標后釋放或送除鹽水站深度處置后進行回收應用。

3膜生物反應器組合工藝處理材料及方法分析

3.1測驗步驟。本測驗系統涵括了多個構成部分，這就包括調節池、原水罐、一級膜生物反應器、二級生物反應池，示意圖如圖1所示。具體來說，其一級膜生物反應器的整體容積為1000升，反應器中配有一系列以PTA降解菌群以及其他粉末活性炭，內部還含有中空纖維膜組件。除此之外，其二級生物反應器內含有一系列的復合微生物菌群。測驗廢水處置量大致為每天1000升，通過酸沉廢水輸入催化氧化反應器進行化學反應，接著在調節池內開展營養及pH的成分調配，利用一級及二級的生物處理方法，最終釋放出廢水。3.2測驗用水。在本次研究中，所采用的測驗用水即某石油化工企業產出的PTA生產廢水，其水質參數如下，即COD2500～4500毫克/升，PTA濃度即1000～1500tng/L，pH4～6。3.3分析方法。廢水的溫度、液體懸浮固體、COD、氨氮成分等參數，上述指標都需要采取標準方法來評測，同時，相關的工作人員要采取紫外分光法測定PTA濃度。分析所采取的試劑即分析純。

4結果及討論分析

組合工藝總體處理PTA廢水的周期較長，反應器進水量即每小時50升，水力暫留的周期為25小時。此中，一級膜生物反應器即20小時，二級生物反應池則為5小時。進一步來說，其組合工藝整體的有機負荷高達3.55kgCOD/m。較之于過往的A/O處置系統，其具備水力停留周期短，運作負荷強，占地規模小的優勢。接下來，再具體展開系統處理廢水的成效。（1）在COD去除情況方面，當系統經過平穩運作后，測定一級及二級生物反應池對于去除COD的成效，此時HRT=25小時，（其中一級膜生物反應器為20小時），在T=25℃的情況下，持續測定兩個月。而根據本次試驗研究，可以看出，該組合工藝對PTA生產廢水的處置效果較為樂觀，其總體工藝對COD的去除成效達到九五成以上，而一級膜生物反應器對于PTA生產廢水的COD去除比重達到九成以上。總體工藝最后的出水COD把控在120毫克/升以下，已經基本符合我國污水排放一級標準。不僅如此，根據本次研究可知，其在進水COD波動明顯的情況下，膜生物反應器依然可以起到積極的作用，而膜生物反應器出水的COD出現了比較明顯地減少，岀水COD依然維持在500毫克/升之下，這就說明這一系列的工藝技術具備極佳的系統抗負荷沖擊作用。在膜生物反應器內，上清COD的均衡值大致是1250毫克/升，這就大幅度地高出膜出水COD的均衡值450毫克/升。這就代表中空纖維膜對于溶解性COD有明顯的分離截留效用，該效用有效地解決了生物處理性能不平穩的問題，大幅度地提升了系統的抗沖擊水平。一旦系統負荷浮動較大，此時，膜的分離截留效用可以確保平穩的膜出水水質，進而保證二級生物反應池地平穩運作，因此，膜的分離截留效用對于保證系統穩定出水起到了至關重要的效用。（2）在PTA的去除效果方面，當系統保持平穩運作之后，當進水PTA的實際濃度在1000～1500毫克/升，相關的工作人員就需要對PTA去除效果予以進一步地測定?？傮w系統的PTA去除比重高達九五成，最終出水PTA濃度要明顯小于50毫克/升。在此之中，一級膜生物反應器內PTA去除比重高達八五成，其膜出水PTA濃度維持在200毫克/升，而在二級膜生物反應器內，其PTA降解菌群繁衍的實際速率較快，而膜的分離截留效用在很大程度上增強了泥水分離的效用，有效地克服了傳統活性污泥法內污泥容易丟失的問題，從而增強了PTA降解反應的效率。再加上活性炭化學催化氧化作用，從而在膜生物反應器中可以漸漸達成化學催化及生物降解、反應流程與分離流程的多機制合理耦合作用，最終確保其獲得較為平穩可靠的PTA去除率性。

5膜生物反應器組合工藝處理問題

膜污染作為MBR運作過程中頻出的一個難題，在很大程度上約束了膜的通量，這就需要安排專門的工作人員對膜予以按時地清洗。在本次試驗中，膜系統伴隨運行時長的上升，它們產水的通量也隨之漸漸減少。根據諸多的研究資料指出，MBR內的膜污染通常源自大于膜大小的微生物絮體中，其污染過程就是緊緊沉積附著在膜的表層。MBR系統運作期間，常常會經過反洗、抖動以及真空泵的一系列操作，從而可以幫助膜表層的沉積物下落，從而漸漸提升膜過濾的基本性能，不過，依然還無法徹底地擺脫膜污染的負面作用。除此之外，MBR池中的高污泥濃度同樣會在一定程度上影響膜通量，各個不同類型的膜以及各個不同種類的反應器膜通量地減少一般都跟污泥濃度的上升呈現對數的聯系，同時，已經有研究資料指明，其污泥的屬性，如顆粒尺寸、表層電荷等因素，都會給膜過濾的效用造成極大的影響。如果MBR膜架由池中吊出的過程中，已經察覺到膜架及膜絲局部表層存在一定的白色沉積物，此時，膜絲會逐漸地變硬變脆，將他們放置到含有稀鹽酸的溶液中，從而漸漸生成諸多的氣泡，膜絲逐漸回到之前的柔軟度以及拉伸度。這一問題就再次表明，一旦MBR系統中出現了未知性的結垢，那么，其結垢物一般就是碳酸鹽，它們可以漸漸構成結垢的物質，依據溶度積的相關知識，如果溶液中難溶化合物離子濃度積超過溶度積的情況下，那么，就會相應地產出沉淀結垢。針對膜污染這一問題，相關的工作人員應該予以把控?，F如今，膜污染是MBR運作期間經常面臨的問題，在運作期間，相關的工作人員要對膜組件予以相應的養護，防治膜污染是確保系統平穩運作的重中之重，在調控該問題時，相關的工作人員可以從如下幾個方面進行展開。即從MBR結構設計、日常養護以及膜清洗多個流程中予以專業化考量。具體來說，（1）在膜組件的結構設計方面，在確保妥善膜通量的情況之下，膜的結構設計是緩解膜污染的關鍵性環節。MBR處置單元中的水力流態對工藝技術的順利運作極為關鍵，相關的工作人員在設計膜結構的時候，相應地增設獨立的曝氣管，由此提升了組件范圍的紊流度，從而幫助反應池內混合液在膜組件內外構成一系列的旋回流。這對于膜表層來說，具備極為顯著沖刷效用，減少泥餅層厚度，最終維持較為合理的膜通量。（2）在日常養護方面，日常運作期間，相關的工作人員可以采用空氣曝氣、在線清洗等諸多便捷式的方法，進一步減小膜過濾阻力的增長速率，從而有效地延伸膜的運作時長。在線清理膜的過程中，相關的工作人員需要利用的有效氯為0.5%的次氯酸鈉，配置即25升，逆向灌入膜絲，確保清洗液有1米高，將之安靜放置一個半小時后，接著再曝氣30分鐘，然后投入運作，值得注意的是，只有當跨膜壓力超過20kPA的情況下，才可以開展在線清洗的工作。（3）在膜組件的離線化學清洗方面。一旦膜污染較為嚴峻，日常的養護工作已經無法解決問題，且處置能力無法達到既定設計標準之時，那么，相關的工作人員就需要為膜組件離線提供全面系統化的化學清洗工作。具體來說，采取強堿加次氯酸鈉按1：5比重配置而成的液體之后，進一步對膜組件提供離線化學清洗。而且，當通入空氣之中拌合時，其清洗的時長要控制在10～16小時，不然，極易導致臨界膜通量大幅度縮減，值得注意的是，離線化學清洗周期至少要超過2個月。在本次研究中，出現MBR中污泥膨脹上浮的問題。一般來說，系統運作一段時間之后，因為污泥的膨脹上浮，那么諸多的污泥就會慢慢地黏附在膜表層，從而造成過濾阻力上升，膜通量下降，進而影響到MBR的處理效率。相關的工作人員在對膜予以反曝清洗以及酸堿清洗后，其膜通量漸漸上升至原本的九成以上，其運作效果較好。

6結語

綜上所述，釆用以膜生物反應器為核心的好氧生化處理組合工藝對于處置PTA廢水來說效果顯著，系統抗負荷沖擊性高，同時其出水的品質較高，處置的效果較佳。除此之外，針對膜污染問題，相關的工作人員則需要對膜組件予以相應地養護，防治膜污染是確保系統平穩運作的重中之重。針對系統平穩運作情況下MBR系統內污泥膨脹上浮的現象，相關的工作人員需要相應地采取投加混凝劑、傳輸外源基因優化活性污泥性狀等多種多樣的方法，由此有效地提升系統總體的處置效率。

參考文獻：

[1]吳紅梅摘.膜生物反應器處理PTA廢水組合工藝通過鑒定[J].揚子石油化工,2016(1):33-33.

[2]馮楊陽,陳俊,陸建華等.膜生物反應器組合工藝處理PTA廢水的研究[J].環境科學與技術,2017(10):71-73.

[3]李振峰.膜生物反應器在PTA廢水深度處理中的應用[J].聚酯工業,2017(05):41-43.

作者:張斌 單位:浙江榮通化纖新材料有限公司