當(dāng)前，人們可以采用復(fù)合式膜生物器處理印染綜合廢水，把原有的生化系統(tǒng)和膜系統(tǒng)充分結(jié)合起來，利用膜系統(tǒng)來優(yōu)化原有的生化系統(tǒng)，同時還把其他一些生物處理方法（如生物活性炭）融入膜生物反應(yīng)器中，形成一套綜合性的處理工藝。復(fù)合式MBR工藝提高了廢水的可生化性，可以有效分解難降解的有機(jī)物，使出水達(dá)到國家新的排放要求。
膜生物反應(yīng)器，又被稱為MBR，屬于高效膜分離技術(shù)與生物反應(yīng)器的有機(jī)結(jié)合，是一種新型的生物化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)改變了以往活性污泥去沉淀的方式，采用膜組件法來達(dá)到水泥分離的目標(biāo)，從而對廢水進(jìn)行有效處理。其出水水質(zhì)良好，固液分離率較高，又具有處理效率高、對存儲場地要求不嚴(yán)格、運行管理十分便利等優(yōu)勢。
1、試驗部分
1.1 原水水質(zhì)
試驗進(jìn)水為某個園區(qū)大型污水處理廠的二沉池出水，廢水中含有大量的難降解的物質(zhì)。具體水質(zhì)如表1所示。
1.2 試驗方法
1.2.1 中試裝置
本次試驗利用MBR膜生物反應(yīng)器集成設(shè)備，處理強度可達(dá)1m3/h。本次試驗共分為兩個階段，第一階段是各個生化處理單元，第二階段是MBR處理單元。試驗使用的膜片為聚偏氟乙烯中的空纖維微孔過濾膜，為孔徑0.4μm，以負(fù)壓式運行。試驗設(shè)備與工程交接十分簡便，能夠在同一時間運行。主要設(shè)備包括提升泵、流量計、風(fēng)機(jī)、污泥回流泵、特制MBR試驗?zāi)て�、攪拌機(jī)、電動閥、抽吸泵、藥洗泵和集成水箱。
1.2.2 工藝流程
本文研究的印染廠所排放的廢水為二沉池生化出水，其中存在眾多難以降解的物質(zhì)，且生化性處于劣勢，因此需要通過水解酸化、活性炭強化聯(lián)合反應(yīng)才能完成，具體工藝流程如圖1所示。
從圖1可知，原水首先經(jīng)過水解酸化，實現(xiàn)初步的混合，使廢水中體積較大的有機(jī)物分解成多個小體積的有機(jī)物，為分解提供便利。然后，通過曝氣作用，在好氧菌不斷降解和沖擊下，使有機(jī)物充分講解，輸送到膜生物反應(yīng)器中。在反應(yīng)器中，借助活性炭與膜的聯(lián)合反應(yīng)，使混合液中的有機(jī)物與微生物絮體殘留在反應(yīng)器中，以提高反應(yīng)器的濃度，延長有機(jī)固體的停留時間，進(jìn)一步促進(jìn)有機(jī)物的分解。同時，在膜的作用下能夠?qū)崿F(xiàn)泥水分離，最終可以獲取清水。
1.2.3 試驗過程及參數(shù)控制
試驗共計兩部分，第一部是污泥馴化與系統(tǒng)調(diào)整，所需20d；第二部分是系統(tǒng)穩(wěn)定運行階段，所需45d。
反應(yīng)器污泥濃度8.0～9.5g/L，污泥負(fù)荷0.2～0.5MLSS/d，溶解氧2.0～3.8mg/L，投加磷酸二氫鉀以補充磷源10mg/L，投加尿素以補充碳源15mg/L。
1.2.4 測試方法
按照國家的相關(guān)規(guī)定，對試驗中的化學(xué)需氧量（COD）、總磷（TP）、污泥沉降比以及溶解氧（DO）等進(jìn)行測定，并且使用流量計壓力表測量過濾壓力、膜透水量等。
2、試驗結(jié)果及討論
2.1 COD的去除效果及分析
從圖2可以看出，2011年11月1日至11月22日，試驗處于污泥馴化期，MBR出水COD在80～90mg/L，波動性相對較大。2011年11月23日至2012年1月5日，試驗處于穩(wěn)定運行期，MBR出水COD穩(wěn)定在75mg/L左右，并且隨著運行時間的增長，COD的去除效果越來越好。穩(wěn)定運行期間平均去除率達(dá)到32%，說明MBR工藝對難降解的水質(zhì)依然具有較好的去除效果。
長時間運行實踐充分證實，水解酸化和復(fù)合式MBR工藝具有以下優(yōu)點：在水解酸化池的反應(yīng)中，大分子有機(jī)物向小分子轉(zhuǎn)變，使較難降解的物質(zhì)被有效分解，極大地提高了廢水可生化性，為后期生化處理打好基礎(chǔ)；在膜的高效截留反應(yīng)下，微生物的流失度顯著降低，尤其在一些優(yōu)勢菌種身上，體現(xiàn)得更加明顯。同時，反應(yīng)器的污泥濃度得到極大提高，污泥濃度始終控制在8～10mg/L，這樣極大地提高了對有機(jī)物的降解能力。
2.2 色度的去除效果及分析
由圖3可見，水解酸化和MBR膜生物反應(yīng)器聯(lián)合工藝對廢水的色度去除較好，在系統(tǒng)處于馴化階段時，色度去除只有60%左右，隨著時間的延長，系統(tǒng)趨于穩(wěn)定，色度的去除效果逐漸提高。在運行到43d時，在MBR池內(nèi)加入少量活性炭，提高色度去除效率，最后出水穩(wěn)定在25倍左右，去除率達(dá)到70%。
2.3 對其他指標(biāo)的去除
原水、MBR出水水質(zhì)指標(biāo)如表2所示。
MBR對氨氮的去除包括補充尿素的13.5mg/L氮，MBR對氨氮去除率應(yīng)為90%，總氮去除率為65%。MBR系統(tǒng)中的硝化作用好，主要是MBR可以完全截留微生物，污泥齡延長，使得硝化細(xì)菌得以生存增殖。
MBR出水濁度在0.2～0.3，去除率達(dá)到99%，其主要利用膜的截留作用。本試驗使用的膜片為三菱公司的PVDF膜片，膜的過濾孔徑在0.4μm左右，可以有效截留住廢水中的懸浮物和一些大分子有機(jī)物。另外，MBR系統(tǒng)中可以加入少量活性炭，從而改善MBR池內(nèi)的污泥結(jié)構(gòu)，凈化池內(nèi)水質(zhì)。
中試試驗采取橫流量間歇式出水的運行方式，抽吸頻率為開8min，停2min。試驗運行過程中，用跨膜壓差的高低來反映膜污堵的情況。由圖4可見，本系統(tǒng)在前15d內(nèi)，跨膜壓差基本上沒有太大變化。15d后有所上升，壓差在-0.2kPa左右。30d后，膜壓的上升速率增大，膜表面的污染程度加劇，到45d時，膜壓達(dá)到2.2kPa，此時對膜進(jìn)行在線清洗，膜經(jīng)過清洗后又降到-0.1kPa以內(nèi)。整個試驗過程沒有達(dá)到膜清洗上限-0.3kPa。優(yōu)良的抗污堵效果說明PVDF膜抗污染性比較強，間歇式運行有助于減少膜的污染情況，抽吸停止時，膜兩側(cè)的壓力為零，這樣堆積在膜表面的污染物在氣流的涌動下就會脫落，達(dá)到清洗的效果。再者，活性炭改善了污泥的結(jié)構(gòu)，使泥水分離效果更好。
3、結(jié)論
中試采用復(fù)合式MBR工藝對園區(qū)型印染綜合廢水二級生化出水進(jìn)行深度處理，試驗結(jié)果證明，系統(tǒng)處理效果理想，抗負(fù)荷能力強，運行穩(wěn)定，出水波動性小。MBR出水COD≤80mg/L、氨氮≤2mg/L、TP≤1mg/L、色度≤30倍，達(dá)到了出水的要求�；钚蕴考尤�MBR反應(yīng)器，不僅強化了膜生物反應(yīng)器的處理效果，還在一定程度上延緩了膜的污染情況，保證了系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。（來源：杭州碟濾膜技術(shù)有限公司）
