mbr對(duì)膜法深度處理綜合性制藥廢水的影響

mbr對(duì)膜法深度處理綜合性制藥廢水的影響

中國(guó)北方制藥集團(tuán)阿莫西林產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的全面制藥廢水具有成分復(fù)雜、有機(jī)物質(zhì)含量高、鹽量高的特點(diǎn)。使用傳統(tǒng)方法經(jīng)過前期處理實(shí)驗(yàn)部分反滲透透過液的制備綜合性制藥廢水經(jīng)過前期處理后前處理后同批次的制藥廢水一半經(jīng)過MBR處理，分別納濾處理得到納濾透過液，再進(jìn)行反滲透處理得到反滲透透過液。測(cè)定廢水、透過液的指標(biāo)，對(duì)比有無MBR處理對(duì)膜處理效果的影響，并與城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合膜的研制MBR實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)及性能參數(shù)見圖2、表1。圖2MBR實(shí)驗(yàn)裝置為杭州求是公司產(chǎn)品，玻璃缸內(nèi)盛放棕褐色活性污泥，污泥內(nèi)部懸掛用于截留污泥顆粒和微生物的PVDF中空纖維超濾膜組件。容積為20L的MBR裝置進(jìn)水流量0.33L/h,白天運(yùn)行8h,出水流量0.66L/h,每隔50min反沖洗10min,沖洗流量1.32L/h,晚上連續(xù)運(yùn)行，出水流量0.33L/h。制藥廢水納濾、反滲透處理過程見圖3,自制實(shí)驗(yàn)裝置。使用的納濾膜、反滲透膜均為卷式膜，貴陽時(shí)代沃頓公司產(chǎn)品，性能數(shù)據(jù)見表2。納濾、反滲透實(shí)驗(yàn)壓力分別為0.65,0.9MPa,實(shí)驗(yàn)時(shí)間均為4h。實(shí)驗(yàn)1，液體積納濾、反滲透檢測(cè)指標(biāo)的截留率：其中，膜通量：式中——透過液體積，L;——實(shí)驗(yàn)時(shí)間，h;——有效膜面積，m有無MBR處理的制藥廢水進(jìn)行納濾、反滲透處理，測(cè)定廢水、納濾透過液、反滲透透過液的氨氮、COD、pH、總磷、總硬度、電導(dǎo)率和膜通量。結(jié)果與討論mbr處理效果綜合性制藥廢水經(jīng)MBR處理后，水質(zhì)變化見表3。制藥廢水水質(zhì)受藥品生產(chǎn)過程、前期處理效果影響，各指標(biāo)數(shù)值在一定范圍內(nèi)變化，多次實(shí)驗(yàn)測(cè)定了指標(biāo)數(shù)值范圍。由表3可知，經(jīng)過MBR處理氨氮上升，COD、總磷、總硬度下降，均未達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)。pH值略有升高，符合回用水標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)氨氮的處理MBR對(duì)膜法處理綜合性制藥廢水氨氮效果影響見表4。由表4數(shù)據(jù)可知，綜合性制藥廢水經(jīng)過納濾、反滲透處理，氨氮指標(biāo)能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。增加MBR處理，廢水氨氮含量增加約12mg/L。無MBR處理，只經(jīng)過納濾便能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。MBR處理后，需要經(jīng)過納濾、反滲透才能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。廢水氨氮含量低于19mg/L,納濾處理能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。MBR使納濾截留率降低，反滲透截留率升高。綜合性制藥廢水經(jīng)MBR處理后，含氨氮的雜質(zhì)分子量變小制藥廢水MBR處理，氨氮含量升高、分子量變小，增加了納濾、反滲透處理難度，產(chǎn)生不利影響。br廢水cod分析MBR對(duì)納濾、反滲透處理綜合制藥廢水COD效果影響見表5。由表5可知，綜合性制藥廢水經(jīng)MBR處理，COD含量降低約100mg/L。經(jīng)MBR處理的廢水，納濾、反滲透的COD含量、截留率均略有降低。無有MBR處理的廢水COD含量分別低于400mg/L、320mg/L時(shí)，經(jīng)納濾、反滲透處理后能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。廢水COD含量低于200mg/L時(shí)，反滲透處理的透過液能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。與其它檢測(cè)指標(biāo)相比，廢水處理前后COD指標(biāo)接近于國(guó)標(biāo)，可以作為處理過程的主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)。好氧微生物制藥廢水經(jīng)MBR處理，納濾、反滲透的透過液COD含量降低的同時(shí)，截留率降低。納濾反滲透+膜處理工藝表6為MBR對(duì)納濾、反滲透處理綜合性制藥廢水pH影響。由表6可知，綜合性制藥廢水經(jīng)過納濾、反滲透處理，pH符合標(biāo)準(zhǔn)范圍。原廢水呈弱酸性，部分符合標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)MBR處理后，pH上升，全部符合標(biāo)準(zhǔn)。納濾處理使廢水pH略有上升，納濾透過液反滲透處理pH下降。制藥廢水pH為6左右，含有弱酸性物質(zhì)較多。納濾處理后透過液pH上升，截留酸性物質(zhì)多，反滲透處理后pH下降，截留堿性物質(zhì)多。根據(jù)納濾、反滲透截留特點(diǎn)，推測(cè)廢水內(nèi)弱酸性物質(zhì)分子量較大，弱堿性物質(zhì)分子量較小。MBR能夠調(diào)節(jié)廢水pH,對(duì)納濾、反滲透處理產(chǎn)生有利影響。對(duì)廢水總磷的處理MBR對(duì)納濾、反滲透處理綜合性制藥廢水總磷效果影響見表7。由表7總磷變化數(shù)據(jù)可知，綜合性制藥廢水只經(jīng)過納濾處理，總磷就能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)MBR處理后廢水總磷含量下降，但納濾、反滲透截留率均明顯下降，透過液總磷含量高于未經(jīng)MBR處理的相應(yīng)數(shù)值。數(shù)據(jù)同時(shí)顯示，納濾對(duì)總磷截留效果優(yōu)于反滲透。前期處理后的綜合性制藥廢水含有機(jī)磷較多，相對(duì)分子質(zhì)量較大，經(jīng)過微生物MBR降低了納濾、反滲透對(duì)綜合性制藥廢水總磷的處理效果，產(chǎn)生不利影響。預(yù)處理前后的硬度MBR對(duì)膜法處理綜合性制藥廢水總硬度效果影響見表8。由表8可知，綜合性制藥廢水只經(jīng)過納濾處理，總硬度就能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)MBR處理后廢水總硬度下降，但納濾、反滲透截留率明顯降低，透過液總硬度高于未經(jīng)MBR處理的相應(yīng)數(shù)值。加入MBR,反滲透對(duì)總硬度截留率降低幅度超過納濾。納濾、反滲透易于截留鈣、鎂等高價(jià)離子，截留率均較高。制藥廢水經(jīng)MBR處理后顯弱堿性(表6)。弱堿根離子與部分鈣、鎂離子結(jié)合，正電荷離子密度下降，減弱了具有負(fù)電性納濾膜和反滲透膜的荷電效應(yīng)MBR顯著降低了納濾、反滲透對(duì)綜合性制藥廢水總硬度的截留效果，有不利影響。反滲透及納濾處理對(duì)納濾過液電導(dǎo)率的影響表9為MBR對(duì)膜法處理綜合性制藥廢水電導(dǎo)率效果影響。由表9可知，綜合性制藥廢水經(jīng)MBR處理電導(dǎo)率下降，繼續(xù)納濾處理，納濾透過液電導(dǎo)率數(shù)值接近，納濾處理電導(dǎo)率基本不受MBR影響。納濾透過液進(jìn)行反滲透處理，電導(dǎo)率大幅下降，而MBR的加入明顯降低了反滲透截留率。廢水經(jīng)臭氧氧化，大部分有機(jī)雜質(zhì)被氧化為有機(jī)小分子物質(zhì)，加入MBRMBR對(duì)納濾處理綜合性制藥廢水電導(dǎo)率基本無影響，顯著減弱了反滲透的截留效果，總體有不利影響。膜法深度處理MBR對(duì)膜法處理綜合性制藥廢水膜通量影響見表10。由表10可知，MBR處理后的綜合性制藥廢水進(jìn)行膜法深度處理，納濾平均膜通量上升，反滲透平均膜通量略有升高。制藥廢水經(jīng)微生物MBR處理后的綜合性制藥廢水納濾平均膜通量升高、反滲透平均膜通量略有升高，有積極影響。對(duì)納濾反滲透的處理效果的影響研究了綜合性制藥廢水處理工藝中MBR對(duì)后續(xù)膜處理效果的影響，包括五項(xiàng)廢水回用指標(biāo)、電導(dǎo)率和膜通量的變化，得出以下結(jié)論。(1)MBR處理對(duì)納濾、反滲透處理效果的影響，負(fù)面影響多于正面