膜科学与技术

混凝剂对化学强化MBR深度处理印染废水的影响

作者：张迎敏，吴佩琳，孙娜，肖小兰，王新华，李秀芬

单位：江南大学环境与土木工程学院，无锡214122

关键词：膜-生物反应器；印染废水；氯化铁；氯化钙；膜污染

出版年,卷(期):页码： 2013,33(4):82-87

摘要：

本研究在自主开发的化学强化MBR技术的基础上，考察30 mg/L FeCl3、30 mg/L FeCl3 和30 mg/L CaCl2的组合以及30 mg/L CaCl2三种混凝剂投加方式对其深度处理模拟印染废水二级出水的效果以及对膜污染的影响. 结果表明，单独投加FeCl3及FeCl3和CaCl2的组合提高了化学强化MBR装置对色度、COD、氨氮和总磷的去除效果. 单独投加FeCl3及FeCl3和CaCl2的组合都可以有效地缓解膜污染，其中投加FeCl3和CaCl2组合的效果更好，而单独投加CaCl2将会加重膜污染. FeCl3的絮凝作用可以降低胞外聚合物（EPS）的含量并增加污泥颗粒粒径，此外CaCl2可以强化FeCl3的絮凝作用，提高膜污染的延缓效果. 然而，单独投加CaCl2由于刺激了EPS的产生并造成了污泥颗粒粒径的减少，从而加重了膜污染. FeCl3和CaCl2都有利于溶解性有机物（DOM）中的小分子量片段向大分子量片段的转化，其中CaCl2的影响更大.

Impacts of coagulant on the effluent water quality and membrane fouling of a chemical enhanced membrane bioreactor (CEMBR) applied for advanced treatment of dyeing wastewater were investigated. In this study, three adding modes of 30 mg/L FeCl3, the combination of 30 mg/L FeCl3 and 30 mg/L CaCl2 and 30 mg/L CaCl2 were applied, and synthetic secondary effluent of dyeing wastewater composed of disperse red was used as influent of the CEMBR. The results showed that adding FeCl3 and the combination of FeCl3 and CaCl2 could enhance the removal of color, chemical oxygen demand (COD), ammonia nitrogen and total phosphorus, and alleviate the membrane fouling of CEMBR. Compared with the addition of FeCl3, adding the combination of FeCl3 and CaCl2 had better effect on reducing membrane fouling. It could be attributed to the facts that FeCl3 could reduce the extracellular polymeric substances (EPS) and increase the particle size in sludge by flocculation, and CaCl2 could enhance the flocculation of FeCl3. However, only adding CaCl2 deteriorated membrane fouling due to the increase of EPS and reduction of particle size in sludge. Furthermore, both FeCl3 and CaCl2 could increase the ratios of matters with bigger molecular weight (MW) in dissolved organic matters (DOM), and the impact of CaCl2 on MW distribution was more remarkable than that of FeCl3.

张迎敏（1990-），女，内蒙古人，本科，学生，主要从事膜-生物反应器研究，E-mail: 1084109781@qq.com．*通讯联系人

参考文献：

[1] 朱虹, 孙杰, 李剑超. 印染废水处理技术[M]. 第一版. 北京: 中国纺织出版社, 2004.
[2] Vander B B, Comelis G, Vandecasteele C, et a1. Fouling of nanofiltration and ultrafiltration membranes applied for wastewater regeneration in the textile industry[J]. Desalination, 2005, 175(1): 111–119.
[3] 国家环保总局, 水和废水监测分析方法编委会. 水和废水监测分析方法[M]. 第四版. 北京：中国环境科学出版社, 2002.
[4] 肖小兰，陈康, 王新华, 等. 钙离子胁迫下SRT对MBR中污泥性质及膜污染的影响[J]. 膜科学与技术, 2012, 32(4): 112–117.
[5] 罗曦, 雷中方, 张振亚. 好氧-厌氧污泥胞外聚合物（EPS）的提取方法研究[J]. 环境科学学报, 2005, 25(12): 1624–1629.
[6] Dubois M, Gilles K A, Hamilton J K, et al. Colorimetric method for determination of sugars and related substances [J]. Analytical Chemistry, 1956, 28: 350–356.
[7] Arabi S, George N. Impact of molecular weight distribution of soluble microbial products on fouling in membrane bioreactors[J]. Separation and Purification Technology. 2010, 73(3): 391–396.
[8] 陈菁. 混凝-超滤工艺处理印染废水试验研究[D]. 湖南:湖南大学, 2008.
[9] 盖春燕. 高泥化煤泥水特性与处理工艺研究[D]. 山西:太原理工大学, 2006.
[10] 张倩. 铁盐混凝-膜生物反应器工艺膜污染机理与控制的试验研究[J]. 水处理技术, 2009, 35(11): 79–88.
[11] 陈康, 王新华, 李秀芬, 等. 钙离子对短期膜污染的影响[J]. 环境工程学报, 2012, 6(2): 471–476.
[12] 刘阳, 张捍民, 杨凤林. 活性污泥中微生物胞外聚合物(EPS)影响膜污染机理研究[J]. 高校化学工程学报, 2008, 22(2): 332–338.
[13] 朱哲, 李涛, 王东升, 等. Ca(Ⅱ)在活性污泥生物絮凝中的作用[J]. 环境工程学报, 2009, 3(4): 612–616.
[14] 钱捷婕，王新华, 李秀芬, 等. 铁离子对膜生物反应器中污泥性质及膜污染的影响[J]. 安全与环境学报, 2011, 11(4): 68–72.
[15] 杨小丽, 王世和. 污泥浓度与曝气强度对MBR运行的综合影响[J]. 中国给水排水, 2007, 23(1): 77–80.
[16] 唐书娟，王志伟, 吴志超, 等. 膜-生物反应器中溶解性有机物的三维荧光分析[J]. 中国环境科学, 2009, 29(3): 290–295.

服务与反馈：

【文章下载】【加入收藏】

《膜科学与技术》编辑部地址：北京市朝阳区北三环东路19号蓝星大厦邮政编码：100029 电话：010-64426130/64433466 传真：010-80485372邮箱：mkxyjs@163.com