复合膜生物反应器处理采油废水的挂膜及污泥驯化-论文.pdf

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1、第13卷第4期安全与环境学报Vo1．13No．42013年8月JournalofSafetyandEnvironmentAug．，2013文章编号：1009．6094(2013)04．0o24．06然而，膜污染问题是严重制约MBR推广应用的主要因素之l】一复合膜生物反应器处理采油。特别是将MBR技术应用于采油废水处理中，提高处理效率、寻求有效控制膜污染的方法是亟待解决的关键所在，而与之有关的研究鲜有报道。废水的挂膜及污泥驯化复合膜生物反应器(HybridMembraneBioreaetor，HMBR)是林静雯，单士亮，胡筱敏，董怡华，李学斌近年

2、来颇受关注的新型污水处理工艺，其特点是在膜生物反(1沈阳大学生物与环境工程学院，沈阳110044；应器中投加填料作为微生物附着生长的载体，从而在反应器2东北大学资源与土木工程学院，沈阳110004；内形成悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜，共同承担3沈阳市东陵区环境保护监测站，沈阳110015)去除污水中有机物的任务。有研究表明l14]，与传统MBR相比，HMBR具有更高的废水处理效果。此外，HMBR还表现出摘要：向膜生物反应器(MBR)中投加聚丙烯(PP)填料作为生物膜了良好的膜污染控制能力l】。载体，构建复合膜生物反应器(HMBR)。为了

3、改善HMBR对采油废水本文采用投加生物填料的HMBR对采油废水进行处理，的生化处理效果，对系统内活性污泥进行驯化及挂膜培养。分别研究通过逐步提高进水中采油废水比例的加压驯化方法，对系统了驯化期系统内污泥性能、填料挂膜效果、微生物相的变化情况以及内活性污泥进行驯化培养与挂膜，使降解性微生物在生物膜对废水的处理效果。结果表明，经过25d的驯化培养后，评价污泥浓与悬浮污泥中形成优势种群以提高处理效果，以COD与含度与沉降性能的指标如MLSS、MLVSS、SVI等明显改善。填料挂膜成油量作为污染物处理指标，考察驯化过程HMBR对废水中污熟，填料上的生物

4、量稳定在1500mg／L，生物膜厚2～3mm，在生物膜表面以及悬浮污泥中，一些表征污泥成熟的微生物相包括菌胶团、轮染物的去除效果，使HMBR系统成功启动，与传统MBR进行虫、檐纤虫大量出现。系统出水的COD去除率为88％，含油量去除膜阻力比较，考察HMBR对膜污染控制的影响，以期为MBR率为95．6％，表现出了对采油废水的良好处理效果与抗冲击负荷能技术在采油废水生物处理工艺的实际应用提供理论依据。力。相比传统MBR，HMBR中的膜孔阻力R和滤饼层阻力R分别降1材料与方法低了48．7％和51．8％，说明HMBR能够有效控制膜污染。关键词：环境工程

5、学；复合膜生物反应器；采油废水；挂膜；污泥驯化；1．1试验装置和操作参数膜污染本文采用自行设计的复合膜生物反应器(HMBR)，见图中图分类号：X703．1文献标识码：A1。反应器规格为0．2m×0．2m×0．4m，有效容积8L。反应DOI：10．3969／j．issn．1009—6094．2013．04．006器由两部分组成，一部分放置悬浮性生物填料，另一部分放置O引言超滤膜组件，两部分之间通过穿孔有机玻璃(孔径为10mm)相分隔。反应器中的膜组件采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤目前，我国大部分油田采油已进入注水驱油阶段，采出的维帘进入式膜组件

6、，其规格参数为：膜丝平均孔径0．1m，孔原油含水量达70％～80％，有些油田甚至高达90％，由此造隙率45％，膜组件有效面积0．55dm2，耐受温度范围1～40成的采油废水排放量非常大。采油废水是一种成分极其复杂℃，pH值耐受范围2～13。反应器中的生物填料为立体真空的污水体系，不仅含油量高、盐度大、生垢离子多(ca2、式悬浮生物填料，其规格参数见表1。反应器两部分底部都M、Ba2、sol一、CO；一、HC0；一)，还含有重金属(镉、铬、铜、装有曝气头，一方面提供微生物所需的溶解氧并促使生物填铅、汞、镍、银和锌)、放射性物质、腐殖酸类、多环芳烃

7、、挥发酚类、苯类以及采油助剂类物质_lJ。这类废水若不加以处理利料在池内循环移动，另一方面用于产生气泡扰动膜丝并冲刷用，任意排放必将引起严重的环境污染J。目前采油废水的膜丝表面的滤饼层以控制膜污染。装置采用全曝气连续进处理方法主要有物理法l3J，化学法l4和生物法l等。随着水，恒流间歇出水模式，进水流量为11．1em3／min，水利停留污水排放标准和注水标准的不断提高，考虑到成本控制和防时间HRT为12h，10min抽吸出水，3min停止出水。原水经止二次污染等因素，开发高效的采油废水处理技术越来越受进水泵进入反应器，与活性污泥充分接触后，经由

8、膜组件过滤到人们的重视。出水，运行过程中不排泥。膜生物反应器(MembraneBioreaetor，MBR)是将高效膜分离技术与污水生物处理工艺相结合