生物膜法在玻璃纤维废水处理中的研究

马训孟，苏传辉，刘秋凤

（1. 山东利源海达环境工程有限公司，山东 济南 250100；2. 山东省淮河流域水利管理局规划设计院，山东 济南 250100；3. 山东省阳光工程设计院有限公司，山东 济南 250100）

玻璃纤维废水主要来源于玻璃纤维或矿物质棉在高速喷吹拉制过程，废水COD值较高，含有大量的甲醛及有机油脂类等有毒有害成分，可生化性差，因此该类废水的直接排放对周围环境以及人体健康构成了极大的危害[1,2]。目前常规生化处理方法对该废水效果较差，为提高污水处理能力，降低污水处理厂投资及运行费用，本文以某玻璃纤维公司污水厂为实验研究对象。该厂污水处理工艺为：污水→调节池→混合反应池→初沉池→清水池→水解池→接触氧化池→二沉池→气浮池→生物炭池→排放及回用。

目前企业好氧池、气浮池和生物炭池出水COD约为 70～120 mg/L，且出水水质波动较大。由于水中含有难降解有机污染物，出水COD较高，考虑污水回用于生产，本文以 MBR法对水解池出水进行深度处理实验，探讨 MBR法的可行性及最佳运行条件[3]。

1 实验部分

1.1 实验仪器与药剂

COD恒温加热器、COD瓶、冷凝管、锥形瓶等玻璃器皿；重铬酸钾、邻菲罗啉、硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、浓硫酸、硫酸银、硫酸汞、氢氧化钠（以上试剂均为分析纯）。

处理的废水来源：山东某玻璃纤维企业污水厂内废水

1.2 测试指标和测试方法

CODcr：重铬酸钾氧化法；

1.3 实验装置与材料

MBR试验装置：MBR反应池使用容积1 000 L（1 000 mm×500 mm×2 200 mm)有机玻璃水箱，底部装有曝气设备、鼓风设备采用空气压缩机1台、膜元件采用中空纤维膜（公称孔径为0.2μm的纤维膜）、进水流量计1个、出水流量计1个、空气流量计1个、抽吸泵1台、产水箱1台、控制柜1台。

2 实验分析及结果

2.1 MBR法处理玻璃纤维废水的可行性实验

在实验反应装置中加入一定量的该企业污水厂水解池出水，启动 MBR实验装置，对活性污泥进行培养驯化，进行废水的 MBR处理，按照目前的运行参数运行后测定处理后的废水COD值，实验结果如图1所示。

本阶段MBR实验主要对水解池出水进行MBR好氧生化处理，共进行19天55个批次的测试，水质情况如下：水解池出水 CODcr基本为 200～400 mg/L，经过 MBR法处理后出水 COD基本稳定在100～150 mg/L之间，去除率为40%～60%。MBR出水COD较低，与现有污水经过气浮和生物炭池工艺处理后的出水水质相当，因此实验分析可知 MBR法处理玻璃纤维废水可行，可长时间稳定运行。

图1 MBR法处理玻璃纤维废水的实验效果

2.2 水力停留时间对MBR处理效果的影响

在完成2.1实验后，MBR可稳定运行，改变水解池水在实验装置中的水力停留时间，其余参数按照原有的运行参数运行后测定处理后的废水 COD值与停留时间之间的关系曲线，实验结果如图2所示。

图2 水力停留时间对MBR处理效果的曲线

由图2可以看出，长时间的对该实验装置进行运行后，通过实验改变 MBR污水的停留时间进行生化处理，停留时间调整范围为4小时到13小时范围之间，但从上图可以看出，在MBR系统稳定后，不同的停留时间对MBR出水COD的有一定影响，但影响不是十分明显。同时可以看出，在水力停留时间小于8 h时，MBR出水COD波动最大，停留时间HRT在8～10 h出水COD稳定，波动较小，MBR系统整体较为稳定[4]。

2.3 温度对MBR出水COD影响的实验研究

在完成水力停留时间影响实验后，MBR稳定运行，改变 MBR装置的运行温度，其余参数按照原有的运行参数运行后测定处理后的废水 COD值与温度之间的关系曲线，实验结果如图3所示。

由图3可以看出，温度与MBR出水COD成反比关系，在 25℃左右时 MBR出水基本稳定在100～120 mg/L，当水中温度降至20℃以下后，随着MBR池内水温降低，生物活性减弱，出水COD呈现上升趋势，MBR出水达到150 mg/L以上，且水质波动较大。

图3 温度对MBR出水COD的影响

3 结 论

（1）综合MBR实验数据，水解池出水CODcr基本为200～400 mg/L，经过MBR法处理后出水COD基本稳定在 100～150 mg/L之间，去除率为40%～60%。与现有污水经过气浮和生物炭池工艺处理后的出水水质相当，因此实验分析可知 MBR法处理玻璃纤维废水可行，可长时间稳定运行。

（2）通过改变MBR污水的停留时间对玻璃纤维废水生化处理，可以看出污水在 MBR的停留时间以8～10h较为合理。

（3）温度与MBR出水COD成反比关系，当水中温度降至20 ℃以下后，出水COD升高，水温在20～25 ℃时MBR出水效果较好。

[1]崔胜霞，王家彩. 压滤-水解酸化-接触氧化-过滤工艺处理玻璃纤维废水[J]. 环境科技, 2011,24(5)：34-36 .

[2]温军杰，胡勤海，王梦卿.玻璃纤维生产废水处理实验研究[J]. 环境科学与技术, 2004,27(6).

[3]Evaluation of an MBR-RO systemto produce high quality reuse water microbial control,DBP formation and nitrate. Anna MC,Robert C A,David MB,et al. Water Research . 2005.

[4]A pilot study for wastewater reclamation and reuse with MBR/RO and MF/RO systems. TAM L S,TANGA T W,LAU G N,et al. Desalination .2007.