高浓度有机废水A2/O-MBR处理工艺-undefined

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对于COD 高、可生化性差的有机废水，单独使用生物法或物化法往往难以达到理想的处理效果，研究几种处理方法相耦合，并尽可能降低处理成本进而在实践中得到有效推广，是当前解决此类废水污染的一个重要突破方向〔1, 2〕。

膜生物反应器(MBR)集膜的高效分离和生物降解于一体，是将污水生物处理技术与膜分离技术相结合的新型污水处理工艺〔3, 4〕。其用膜组件代替了传统活性污泥工艺中的二沉池，可进行高效固液分离，达到水净化的目的，克服了传统工艺中出水水质欠稳定、污泥易膨胀等不足。笔者研究用A2/O-MBR组合工艺处理高浓度有机废水，该组合工艺兼有A2/O和MBR 工艺各自的特长，具有出水水质好、占地面积小、剩余污泥近零排放等优点。研究考察了其影响因素及处理效果。

1 试验部分

1.1 工艺流程

设计工艺流程如图 1 所示。

整个系统由厌氧池、缺氧池、好氧池、膜组件和自控系统等组成。污水由调节池泵入厌氧单元和缺氧单元，之后进入好氧单元，膜组件在蠕动泵抽吸作用下间歇出水，膜单元的曝气装置置于膜片下方。厌氧池和缺氧池设有搅拌机，好氧池底部装有微孔曝气器。MBR 池内安装穿孔曝气管，采用鼓风机曝气。MBR 反应器为有机玻璃圆柱体，膜组件为中空纤维超滤膜，材料为改性聚丙烯(PP)，膜孔径0.1~0.2 μm，膜有效面积156 m2。设置变频器实现曝气量的实时调整。整个工艺设两个回流系统：一是将MBR 池内混合液回流至缺氧池以实现反硝化脱氮，二是将缺氧池内混合液回流至厌氧池以实现厌氧释磷〔5〕。

1.2 试验用水和分析方法

试验用水取自深圳宝安区某化工厂调节池的废水，该化工厂主要生产乙酰基丁二酸二甲酯，废水中主要有顺丁烯二酸单酐、苯甲酰、富马酸等成分，废水排放量为60 t/d 左右。根据工程实际及废水水质状况，采用A2/O-MBR 为主体工艺对该化工厂的废水进行处理。为加快A2/O 池启动速度，缩短微生物的驯化周期，试验污泥取自厂区污水处理设施二沉池的剩余污泥，污泥性状较好，污泥含水率约为75%，试验用原水水质指标见表 1。

装置运行稳定后对进、出水的常规项目进行检测，每隔3 d 测定1 次，COD、NH3-N、色度等测试指标参照文献〔6〕进行，其中COD 采用重铬酸钾法，NH3-N 采用纳氏试剂分光光度法，浊度用目视比浊法，色度用稀释倍数法，MLSS 用重量法，pH 用精密pH 计。

1.3 运行条件

膜污染是影响系统运行的关键问题，适当的运行条件可有效地控制膜污染，提高膜的使用性能及寿命。污水由泵提升至缺氧单元内停留5.4 h 后，再流至好氧单元内停留3.2 h。混合液部分回流至缺氧单元中进行反硝化(回流比为4∶1)，缺氧池回流至厌氧单元的回流比为2∶1，膜反应器内底部曝气，部分水在出水泵的作用下经膜渗透后形成系统出水。反冲洗是维持MBR 稳定运行的重要步骤，间歇式抽停方式可有效减缓膜污染，由PLC 自动控制系统调节。

2 试验结果与分析

2.1 系统对COD 的去除效果

系统对COD 的去除效果见图 2。

图 2 系统对COD 的去除效果

由图 2 可知，在不同运行时间条件下，A2/OMBR组合工艺对COD 的处理效果较为明显，但进出水COD 随运行时间的变化规律并不明显。其中组合工艺中MBR 出水平均COD 为77.2 mg/L，系统对COD 平均去除率高达97%以上，且不受进水水质和工况变化影响，说明该组合工艺具有良好的抗冲击负荷能力和生物降解稳定性。系统厌氧出水平均COD 为1 221 mg/L，厌氧段COD 去除率达63%。理论上厌氧段COD 去除率没有这么高，只因MBR 池的出水回流对厌氧池的稀释作用，导致厌氧出水COD 变低。

在A2/O-MBR 对COD 的去除过程中，微生物对有机物的降解起主导作用，但膜的高效截留贡献不可忽视，膜组件能有效截留生物反应器内的有机大分子物质，使该类物质在反应器内有足够的停留时间，与微生物的接触机会大大增加，因而强化了系统对COD 的去除效果。

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