當前，人們可以采用復合式膜生物器處理印染綜合廢水，把原有的生化系統和膜系統充分結合起來(lái)，利用膜系統來(lái)優(yōu)化原有的生化系統，同時(shí)還把其他一些生物處理方法（如生物活性炭）融入膜生物反應器中，形成一套綜合性的處理工藝。復合式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物，使出水達到國家新的排放要求。
膜生物反應器，又被稱(chēng)為MBR，屬于高效膜分離技術(shù)與生物反應器的有機結合，是一種新型的生物化學(xué)反應系統。該系統改變了以往活性污泥去沉淀的方式，采用膜組件法來(lái)達到水泥分離的目標，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(chǎng)地要求不嚴格、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(gè)園區大型污水處理廠(chǎng)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膜生物反應器集成設備，處理強度可達1m3/h。本次試驗共分為兩個(gè)階段，第一階段是各個(gè)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(guò)濾膜，為孔徑0.4μm，以負壓式運行。試驗設備與工程交接十分簡(jiǎn)便，能夠在同一時(shí)間運行。主要設備包括提升泵、流量計、風(fēng)機、污泥回流泵、特制MBR試驗膜片、攪拌機、電動(dòng)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(chǎng)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(guò)水解酸化、活性炭強化聯(lián)合反應才能完成，具體工藝流程如圖1所示。
從圖1可知，原水首先經(jīng)過(guò)水解酸化，實(shí)現初步的混合，使廢水中體積較大的有機物分解成多個(gè)小體積的有機物，為分解提供便利。然后，通過(guò)曝氣作用，在好氧菌不斷降解和沖擊下，使有機物充分講解，輸送到膜生物反應器中。在反應器中，借助活性炭與膜的聯(lián)合反應，使混合液中的有機物與微生物絮體殘留在反應器中，以提高反應器的濃度，延長(cháng)有機固體的停留時(shí)間，進(jìn)一步促進(jìn)有機物的分解。同時(shí)，在膜的作用下能夠實(shí)現泥水分離，最終可以獲取清水。
1.2.3 試驗過(guò)程及參數控制
試驗共計兩部分，第一部是污泥馴化與系統調整，所需20d；第二部分是系統穩定運行階段，所需45d。
反應器污泥濃度8.0～9.5g/L，污泥負荷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(guò)濾壓力、膜透水量等。
2、試驗結果及討論
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(dòng)性相對較大。2011年11月23日至2012年1月5日，試驗處于穩定運行期，MBR出水COD穩定在75mg/L左右，并且隨著(zhù)運行時(shí)間的增長(cháng)，COD的去除效果越來(lái)越好。穩定運行期間平均去除率達到32%，說(shuō)明MBR工藝對難降解的水質(zhì)依然具有較好的去除效果。
長(cháng)時(shí)間運行實(shí)踐充分證實(shí)，水解酸化和復合式MBR工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：在水解酸化池的反應中，大分子有機物向小分子轉變，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；在膜的高效截留反應下，微生物的流失度顯著(zhù)降低，尤其在一些優(yōu)勢菌種身上，體現得更加明顯。同時(shí)，反應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物的降解能力。
2.2 色度的去除效果及分析
由圖3可見(jiàn)，水解酸化和MBR膜生物反應器聯(lián)合工藝對廢水的色度去除較好，在系統處于馴化階段時(shí)，色度去除只有60%左右，隨著(zhù)時(shí)間的延長(cháng)，系統趨于穩定，色度的去除效果逐漸提高。在運行到43d時(shí)，在MBR池內加入少量活性炭，提高色度去除效率，最后出水穩定在25倍左右，去除率達到70%。
2.3 對其他指標的去除
原水、MBR出水水質(zhì)指標如表2所示。
MBR對氨氮的去除包括補充尿素的13.5mg/L氮，MBR對氨氮去除率應為90%，總氮去除率為65%。MBR系統中的硝化作用好，主要是MBR可以完全截留微生物，污泥齡延長(cháng)，使得硝化細菌得以生存增殖。
MBR出水濁度在0.2～0.3，去除率達到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(guò)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物。另外，MBR系統中可以加入少量活性炭，從而改善MBR池內的污泥結構，凈化池內水質(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(kāi)8min，停2min。試驗運行過(guò)程中，用跨膜壓差的高低來(lái)反映膜污堵的情況。由圖4可見(jiàn)，本系統在前15d內，跨膜壓差基本上沒(méi)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(shí)，膜壓達到2.2kPa，此時(shí)對膜進(jìn)行在線(xiàn)清洗，膜經(jīng)過(guò)清洗后又降到-0.1kPa以?xún)�。整個(gè)試驗過(guò)程沒(méi)有達到膜清洗上限-0.3kPa。優(yōu)良的抗污堵效果說(shuō)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(shí)，膜兩側的壓力為零，這樣堆積在膜表面的污染物在氣流的涌動(dòng)下就會(huì )脫落，達到清洗的效果。再者，活性炭改善了污泥的結構，使泥水分離效果更好。
3、結論
中試采用復合式MBR工藝對園區型印染綜合廢水二級生化出水進(jìn)行深度處理，試驗結果證明，系統處理效果理想，抗負荷能力強，運行穩定，出水波動(dòng)性小。MBR出水COD≤80mg/L、氨氮≤2mg/L、TP≤1mg/L、色度≤30倍，達到了出水的要求�；钚蕴考尤�MBR反應器，不僅強化了膜生物反應器的處理效果，還在一定程度上延緩了膜的污染情況，保證了系統的平穩運行。（來(lái)源：杭州碟濾膜技術(shù)有限公司）
