MBR工艺处理电镀废水的试验研究
摘要：利用膜生物反应器工艺处理电镀废水，投加特殊菌种提高有益菌的生长速度。特殊菌种的投加使有益菌在不利的环境中迅速生长，膜生物反应器的使用有效防止了污泥的流失，保证了生化部分的污泥浓度。经过驯化后的污泥对电镀废水中的污染物有一定的降解作用，COD去除率可达到65％。温度会影响出水水质。
关键词：电镀废水，膜生物反应器，菌种
1、前言
电镀废水是全球主要的重金属污染源，电镀废水中含有毒性极高的CN-、Cu2＋、Ni2＋。前端处理工艺中并不能完全将这些有毒重金属去除，进入生化池的污水重金属和盐类超标，污泥生长环境差，生化系统不能正常运行，对有机污染物的去除能力差，出水水质不达标。利用特殊菌种加速有效菌的繁殖速度。采用膜生物反应器工艺进行好氧段的处理，有效抑止污泥的流失，对保持生化系统内的污泥浓度起到了良好的效果。
2、电镀废水处理方法
电镀废水的治理技术分为含氰废水的处理和含重金属废水处理。现今处理电镀废水己经达到实用化阶段且应用最广泛的是碱性氯化法，酸化曝气法、生化处理法等。处理电镀废水的生物法存在着功能菌反应效率差、功能菌繁殖速度慢的缺点。本试验采用投加特殊菌种促进功能菌的生长繁殖，结合先进的膜生物反应器技术提高生化反应效率，试验结果证明，此种处理工艺有一定的作用。
试验生化阶段进水来自昆山某电镀企业前端处理后的出水，B/C小于0.2。前端处理工艺包括：氢氧化钠调节pH、投加次氯酸钠、投加PAM、沉淀。原有生化处理工艺为接触氧化法，微生物挂膜情况差。生化段进水水质情况见表1所示。
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3、试验内容
3.1试验流程
菌种
↓
前期处理 → 缺氧池 → 平片膜MBR →出水监测
图1 试验流程
3.2试验材料及设备
特殊菌种可繁殖微生物数（增殖）6.6×108个/克。选用603＃（适用对象：石化废料、溶剂、发电厂、冶金和相关工业）和605＃（适用对象：冶金和相关工业、偶发性污染）产品，两种产品按照2：1混合备用；0.5 m2 平板膜MBR装置由江苏蓝天沛尔膜业有限公司提供；配备鼓风机，回流泵，抽吸泵等设备。
3.3试验步骤
（1）、第1~3天，将原水稀释1.5倍后投入膜池，然后向其中投加接种污泥进行培养。期间要进行间歇曝气和投加营养，营养量逐天减少。
（2）、当污泥浓度达到要求以后，开始向膜池中投加基础菌种和特殊菌种，投放日期和投放量按下表执行：
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（3）、污泥驯化进行一周后，若污泥SV较好，则开始进行连续进水，并监测进出水水质。
4、试验数据分析
4.1污泥SV值和MLSS
接种污泥为城镇污水处理厂剩余污泥，采用投加营养闷曝的方式进行驯养。从试验第3天开始排除底泥和上清液并投加特殊菌种。试验进行过程中，由于污泥浓度一度迅速增加，在14日和19日排除底泥。在试验10天后，污泥上清液混浊程度大大减轻，试验进行第10天，污泥情况好转。
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在第13天到24天过程中，污泥浓度波动较大，在13日出现峰值后又迅速下降。这一现象是投加菌种所引起，特殊菌种可以提高污泥的生长速度，在污泥培养初期，投加的接种污泥量大，污泥浓度高，特殊菌种对污泥生长起到的作用不明显。污泥接种成功，有益菌种得以筛选出来，投加的特殊菌种对有益菌的生长起到了促进作用。
从表中数据可以看出，污泥的SV值始终较低，说明污泥的沉降性能较好，特殊菌种的投加不仅促进了有益菌的生长，也会一定程度上控制污泥的沉降性。但试验中也发现，污泥池中上清液呈现较浑浊的状态，一些污泥不能沉降，膜生物反应器的采用避免了上清液中污泥流失，保证了生化池的污泥浓度。
4.2进出水COD值
在污泥驯养初期，由于原水经过稀释，出水水质较好，但是不稳定。在试验第14天原水直接进入膜池，出水CODcr上升。在试验经过3周后出现较大浮动，原因应为天气变化，气温骤降为0度以下引起。在气温升高后，出水CODcr逐渐稳定在70mg/L。在23日到25日期间放假，没有生产污水产生，在系统停止3天后重新运行的初试去除率很低，在稳定运行3天后系统可重新恢复，最终去除率稳定在65％左右。通过投加特殊菌种，污泥的性能较稳定，通过膜的拦截作用，保证了生化池内的污泥浓度，抗冲击能力较强。
利用MBR工艺处理电镀废水得到了理想的效果。投加特殊菌种加速污泥的培养和保证污泥的活性。特殊菌种的投加使污泥的SV值较低，但污泥上清液浑浊，含有大量絮状污泥，MBR工艺可以防止这部分污泥的流失，使生化池中的污泥保持在较高的浓度。
在污泥接种成功后，经处理后的出水CODcr比较稳定，去除率可达到65％。温度对处理效果有一定的影响，在26~27号这段时间出水CODcr较高，均达到100mg/L以上，随着天气的转冷，污泥活性会有一定的下降，出水CODcr有所升高。
5、结论与建议
通过试验发现，特殊菌种与平板膜的结合处理电镀废水确实达到了一个较好的效果，特别是在污泥浓度的提高和保持方面。试验期间，污泥状态良好，生化系统运行稳定。膜生物反应器的采用，将污泥完全截留在生化反应池中，阻止了有效菌种流失，在有效菌种存在的情况下，投机特殊菌种加速有效菌的繁殖。通过试验可证明终端的生化处理可达到预期效果，验证了膜生物反应器和特殊菌种投加对电镀废水的处理工艺具有可行性。但是停留时间过长，达到20h；生化进水B/C比较低且不稳定，若能使废水在进入MBR前可生化性得到有效提高，则去除效果将会更好。
参考文献：
[1] 程敏. 生物法处理电镀废水技术探讨. 电镀与精饰, 1999. 21(6): 32-35.
[2] 程瑞丰. 混氰型电镀废水处理工艺的研究. 博士论文, 武汉, 武汉理工大学.
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