鄭祥 劉俊新*
（中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心，北京100085）

　　膜生物反應(yīng)器（MBR）具有流程短、易操作、水處理效率高、出水可直接回用等特點(diǎn)而日益受到重視。尤其是在處理效果方面，MBR對(duì)有機(jī)物的去除效果較傳統(tǒng)生物處理法更為突出。毛紡印染廢水中含多種染料等難降解有機(jī)物，傳統(tǒng)生物處理技術(shù)對(duì)其去除效果往往不理想，處理后的廢水難以達(dá)標(biāo)排放。本研究采用重力出流式膜生物反應(yīng)器工藝對(duì)毛紡印染廢水進(jìn)行了試驗(yàn)研究。重力式膜生物反應(yīng)器是利用液位水頭，重力驅(qū)動(dòng)出水，在保留MBR處理效率高等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，省去傳統(tǒng)的一體式MBR出水抽吸泵及復(fù)雜的反沖洗設(shè)備。整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，投資少，操作簡(jiǎn)便。

1 研究方法

　　針對(duì)毛紡印染廢水的特點(diǎn)，本研究采用的試驗(yàn)系統(tǒng)如圖1所示。厭氧反應(yīng)器容積25L，內(nèi)裝填料；重力出流式膜生物反應(yīng)器的好氧反應(yīng)器容積25L，曝氣量為0.2～0.6m3/h，膜單元采用中空纖維微濾膜，材料為聚偏氟乙烯（PVDF）, 孔徑為0.22μm，總面積0.18m2。試驗(yàn)系統(tǒng)的厭氧反應(yīng)器主要作用是通過(guò)水解酸化，破壞染料等有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)，以利在后續(xù)好氧反應(yīng)進(jìn)一步降解，達(dá)到最終去除的目的。

　　試驗(yàn)用毛紡印染廢水取自北京某毛紡廠污水站，經(jīng)0.5mm篩板篩濾（水質(zhì)情況見(jiàn)表1）。廢水組分較復(fù)雜，含有染料、染化助劑、毛料漂染過(guò)程產(chǎn)生的各種污染物。

表1 試驗(yàn)廢水水質(zhì) pH COD/mg×L-1 BOD5/mg×L-1 色度/倍數(shù) 濁度/NTU 6.5-7.9 128-321 36-95 30-70 15-84

　　試驗(yàn)運(yùn)行期間，試驗(yàn)裝置內(nèi)混合液溫度為11~28 °C，MLSS為212~3500mg/L污水處理量為25-85 L/d。

2 結(jié)果與討論

　　MBR對(duì)毛紡印染廢水的平均處理效果統(tǒng)計(jì)于表2。
　　MBR對(duì)COD的去除率平均達(dá)80.3%，出水COD平均值為37 mg/L。而毛紡廠污水處理站同期的COD去除率僅為42%。由此可見(jiàn)，本試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)COD的去除效率明顯高于常規(guī)生物處理方法，平均高出 39.2%。北京市中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及建設(shè)部頒布的生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（CJ25.1-89）的COD濃度為50mg/L，本試驗(yàn)系統(tǒng)在130多天的連續(xù)運(yùn)行中COD的平均值僅為37mg/L，明顯優(yōu)于該標(biāo)準(zhǔn)。毛紡印染廢水的可生化性較差，且BOD5/COD波動(dòng)較大，有時(shí)小于0.2，有時(shí)又大于0.5。但試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)BOD5的平均去除率達(dá)95%。同時(shí)，試驗(yàn)系統(tǒng)還具有較好的脫色效果，出水的色度一般可保持在20倍左右,色度的平均去除率達(dá)59%。膜生物反應(yīng)器對(duì)濁度的去除作用明顯，出水的濁度均低于0.33NTU，出水濁度十分穩(wěn)定，平均值僅為0.24NTU。

表2 試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表 項(xiàng)目 COD/mg×L-1 BOD5/mg×L-1 濁度/NTU 色度 進(jìn)水 195.9 74.8 43 51 出水 36.9 3.7 0.24 21 去除率％ 81.2 95.1 99.4 59 CJ25.1-89水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) a 50 10 10 30 b 50 10 5 30 a. 城市園林綠化, b.灑水、掃除

　　試驗(yàn)研究期間，對(duì)重力出流式膜生物反應(yīng)器的產(chǎn)水量及膜阻力的變化進(jìn)行了考察，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，膜通量隨曝氣強(qiáng)度的增加而增加，提高曝氣量不僅有助于提高膜通量，而且有利長(zhǎng)期運(yùn)行膜污染的控制，降低膜阻力的上升速率。隨著液位水頭壓力的增大，曝氣強(qiáng)度對(duì)膜通量的影響增加。

3 結(jié)論

　?。?） 試驗(yàn)研究結(jié)果表明，采用重力出流式膜生物反應(yīng)器處理毛紡印染廢水是可行的，能夠有效地去除廢水中的有機(jī)污染物、色度和濁度，出水水質(zhì)優(yōu)于常規(guī)生物處理技術(shù)，并達(dá)到建設(shè)部《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ25.1-89）。
　?。?） 重力出流式膜生物反應(yīng)器省去了傳統(tǒng)的出水抽吸泵及復(fù)雜的反沖洗設(shè)備，在生物反應(yīng)器內(nèi)混合液液位水頭的作用下可連續(xù)出水，膜通量較高。在同等處理能力下，較常規(guī)一體式膜生物反應(yīng)器, 可節(jié)省膜組件的一次性投資及運(yùn)行折舊費(fèi)用。
　　（3） 根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，提高曝氣量不僅有助于提高膜通量，而且有利長(zhǎng)期運(yùn)行膜污染的控制，降低膜阻力的上升速率。膜組件上部的液位水頭壓力越大，曝氣強(qiáng)度對(duì)膜通量的貢獻(xiàn)越大。
　?。?） 試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，投資少，操作簡(jiǎn)便。