摘要： 采用MBR工艺处理发酵类制药废水，通过逐步改变水力停留时间(HRT)，对反应 器进水和出水的COD、氨氮及MLSS、DO和膜压等进行了连续监测，考察了处理效果。结果表明， 当进水COD为400～1 100 mg／L、氨氮为50～ll0 mg／L时，在MLSS为18 000～19 000 mg／L、HRT 从20 h逐步缩短到8 h的条件下，反应器对COD、氨氮仍有较好的去除效果，运行期间的去除率均 值分别为73％ 、93％ ；此外，滤膜工作和清洗周期正常，无损膜、堵膜现象。
关键词： 制药废水； MBR； 污泥浓度
制药废水的水质和水量变化大、成分复杂、有机 污染严重、可生化性差，是一种难降解有机废水 。 采用传统处理工艺，不仅药量大、能耗高、运行费用 高 且出水难以保证长期、稳定的达标排放。膜生 物反应器(MBR)具有处理效率较高、工艺流程短、 设备紧凑、占地面积较小、出水水质好等优点L 3 。 针对发酵类制药废水的特点，笔者从节能高效出发， 对MBR工艺处理发酵类制药废水进行了中试研究。
1 试验装置与方法
1.1中试装置
中试装置见图1。
废水由高位水箱经平衡水箱进人MBR，高位水 箱容积为0．64 ITI 。在反应器中污染物经微生物降 解后，由抽吸泵将膜滤水抽出。MBR容积为0．4 ITI ，膜组件采用中空纤维滤膜，膜孔径为0．1～0．4 Ixm，膜通量为0．328 m ／(m ·d)，运行方式为抽吸 12 rain、反冲3 rain。
1.2废水水质
废水取自某制药厂废水站，该厂主要生产洁霉 素、虫草菌粉、中成药等，废水主要污染物为生物发 酵剩余的营养物质、生物代谢产物及少量丁醇等，其 COD为400～1 100 mg／L、BOD5为50～300 mg／L、 pH值为7．5～8．0、氨氮为50～1 10 mg／L。
1.3分析项目与方法
COD：重铬酸钾法；氨氮：纳氏试剂光度法。
2 结果与讨论
试验从3月7日一5月9日，逐步改变反应器的水力停留时间(HRT)，对反应器进、出水 的COD、氨氮及MLSS、溶解氧、膜压等进行连续监测，考察处理效果。
2.1污泥浓度随运行时间的变化
试验开始后的20多天，反应器污泥浓度为 9 000～10 000 mg／L；随着运行时问的延长，约10 d 左右，污泥浓度逐步升至18 000 mg／L；继续运行20 多天，污泥浓度基本维持在18 000～19 000 mg／L； 在之后的运行中，污泥浓度未持续增长，微生物增殖 和自身消化达到动态平衡。（见图2）
2.2溶解氧浓度随运行时间的变化在试验开始后的2 0 d左右， 溶解氧浓度为4 m g ／ L左右； 随后 1 0 d左右， 溶解氧浓度降到3～ 3.5m g ／ L ； 继续运行 2 0多天 ， 溶解 氧浓度逐渐降到0.5 m g ／ L左右； 之后， 溶解氧浓度降到0.2 m g ／ L左右， 反应器已处于缺氧状态，见图 3 。
2.3H R T的改变
为实现节能降耗、提高处理效率，中试将 MB R 的HR T从 2 0 h逐步减至8 h ，考察随污泥浓度的升高、溶解氧浓度的降低， M B R对发酵类制药废水的处理效果。试验中， 3月 7日_2 4日， HR T为 2 0 h ；3月 2 5 E t 一4月 4日， H R T为 l 8 h ； 4月 5日一9H， H R T为 1 4 h ； 4月 1 0日 一 2 6日， H R T为 1 0 h ； 4 月2 7日一5月 9日， H R T为 8 h 。
2.4对C O D的去除效果：MB R对 C O D的去除效果见图 4 。
由图4可知， 进水 C O D为4 0 0～ 1 1 0 0 m s /L ， 出水 C O D为 1 2 0～ 3 0 0 m g /L 。在试验的最后 2 0多天， 进水 C O D浓度较前期低， 为4 0 0～ 7 0 0 m g /L ，出水C O D浓度也较前期低，为 1 2 0～ 2 2 0 mg /L。可知，随污泥浓度的升高、溶解氧浓度的不断降低、H R T的逐渐缩短，MB R对 C O D的去除率并没有降低，平均去除率保持在 7 3 ％，这说明高污泥浓度、低溶解氧状态下的MB R工艺对 C O D的去除效果仍较好。
2.5对氨氮的去除效果
MB R对氨氮的去除效果见图5 。可知， 除个别测点外，进水氨氮浓度基本上在 5 0～1 1 0 m g /L之间波动， 出水氨氮浓度大致为 2～1 5 mg /L ， 经计算，整个监测过程中出水氨氮均值为4.9 7 mg/ L ， 去除率均值为9 3 ％。试验后期，溶解氧浓度降至0 .5 m g /L 以下， 水力停留时间逐渐减至8 h ，对氨氮的去除率仍在9 5 ％以上，这说明高污泥浓度、低溶解氧状态下的MB R工艺对氨氮的去除效果很好 。
2.6膜压的变化
MB R运行期问的膜压变化如图 6所示 。
从图 6可 以看出 ， 在 3月 7日一4月 1日试验开始的前2 6 d ， 膜压均在0 ． 0 2 8 MP a以下， 随后膜压有所上升， 延续一段时问后， 膜压上下波动， 但没有超过 0 ． 0 4 M P a ， 滤膜运行正常。这表明， 采用 M B R 工艺处理发酵类制药废水， 高污泥浓度对滤膜正常工作没有影响。在实际运行中， 当膜压 > 0 ． 0 4 5 M P a 后进行清洗， 清洗周期一般为3～ 4个月。
3 与现场实际工艺处理效果的对比
3.1出水水质
该制药废水现场主体工艺为兼 好氧， 废水量为2 0 0 0 m/ ， 生化部分的 H R T为4 0 h ， 最终出水C OD为 3 0 0～ 4 O O mg /L， 而中试出水 C O D<3 1 3 0 m g /L， 对 C O D的去除率高于现场实际工艺。
3.2技术经济指标
技术经济指标对比见表 1 。可知， MB R工艺的占地面积、H R T、运行费等均小于现场实际工艺， 技 术经济指标优于现场实际工艺。
表 1 技术经济指标对比
4 结论
① 当污泥浓度为 1 8 0 0 0～】 9 0 0 0 m g /L、HRT 为 8 h时，MB R工艺对发酵类制药废水的处理效果仍较好，对 C O D和氨氮 的平均去除率分别为 7 3 ％、9 3 ％，与 H R T为 2 0 h时的相当。
② 在中试条件下，M B R工艺的污泥浓度基本维持在 180 0 0～ 1 90 0 0 m g /L，后续运行未见明显增长，这表明微生物增殖和 自身消化达到动态平衡。
③ 采用 MB R工艺处理发酵类制药废水，在高污泥浓度下，无损膜、堵膜现象，滤膜工作正常、清洗周期正常。
④ 采用 MB R工艺处理发酵类制药废水的效果优于现场的兼氧/好氧工艺， 值得推广应用。
参考文献 ：
[ 1 ] 俞敏，陶佳，王家德．膜生物反应器处理制药工业废水中试研究[ J ]。工业水处理，2 0 0 8,2 8( 2 ) ： 4 5— 4 8 ．
[ 2 ] 刘振东，郑桂梅．制药废水处理工艺案例分析[ J ] ．水处理技术，2 0 0 8 ，3 4 ( 1 1 ) ： 7 9—8 3． [ 3 ] 郑宏林，朱家民，黄金有，等。膜生物反应器在污水资源化中的研究与应用探讨[ J ] 。水处理技术， 2 0 0 9 ， 3 5 (1 0) ： 2 1—2 6 ． 来源：中国给水排水
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