目前，我國(guó)每年的畜禽養(yǎng)殖廢水排放量曾經(jīng)超越了100億噸，遠(yuǎn)超越全國(guó)生活廢水與工業(yè)廢水的排放量總和。養(yǎng)殖業(yè)廢水屬于高濃度有機(jī)廢水，含有大量病原體，隨著雨水徑流進(jìn)入水體，會(huì)造成地表水或公開水水質(zhì)的嚴(yán)重惡化，是要挾飲用水水源平安的重要要素之一。往常，養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)主要存在處置效率低、管理運(yùn)轉(zhuǎn)本錢高等問(wèn)題。為有效減少畜禽養(yǎng)殖廢水對(duì)環(huán)境的污染，建立美麗城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境，研討開發(fā)畜禽廢水高效、低本錢的處置技術(shù)火燒眉毛。

　　低能耗復(fù)合膜生物反響器是經(jīng)過(guò)向生物反響器內(nèi)投加載體填料，在填料上構(gòu)成生物膜，具有更高的處置效率、抗負(fù)荷沖擊才能強(qiáng)、減緩膜污染等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)控制曝氣管路交織曝氣有利于減少能耗，取得較好的脫氮除磷效果。采用低能耗復(fù)合膜生物反響器處置畜禽養(yǎng)殖廢水，旨在討論其綜合處置效能。

　　1、資料與辦法

　　1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

　　實(shí)驗(yàn)設(shè)備如圖1所示。處置水量30L/h，反響器主體尺寸為60cm×40cm×100cm，有效容積為200L，設(shè)備包括進(jìn)水系統(tǒng)、生物反響器主體、膜組件、曝氣系統(tǒng)。其中，膜組件位于生物反響器主體內(nèi)部下方，用導(dǎo)流板分割成兩個(gè)對(duì)稱區(qū)域，即填料區(qū)和膜區(qū)。填料區(qū)采用半軟性填料，掛膜密度40%。膜區(qū)采用聚偏氟乙烯(PVDF)資料的中空纖維膜組件，膜絲公稱過(guò)濾孔徑為0.02μm，單個(gè)膜組件膜面積0.5m2，總膜面積2m2，設(shè)計(jì)膜瞬時(shí)過(guò)濾通量為15L/(m3·h)。膜組件及掛膜區(qū)底局部別設(shè)置穿孔曝氣器，經(jīng)過(guò)自動(dòng)閥門完成切換。反響器內(nèi)污泥混合液在自吸泵的負(fù)壓抽吸下經(jīng)過(guò)超濾膜出水，設(shè)置運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)濾9min，停歇1min，曝氣閥門切換距離為30s。

　　1.2 實(shí)驗(yàn)用水

　　實(shí)驗(yàn)原水取自某畜禽養(yǎng)殖廠沼氣池出水，其詳細(xì)水質(zhì)如表1所示。

　　1.3 剖析項(xiàng)目及辦法

　　剖析項(xiàng)目及辦法參照國(guó)家環(huán)保局的水和廢水規(guī)范監(jiān)測(cè)剖析辦法，各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)及研討辦法如表2所示。

　　2、結(jié)果與剖析

　　2.1 對(duì)CODCr的去除效果

　　圖2是低能耗復(fù)合膜生物反響器對(duì)CODCr的去除效果。

　　進(jìn)入復(fù)合膜生物反響器的是經(jīng)過(guò)調(diào)理池調(diào)理后的沼氣池出水，進(jìn)水CODCr范圍在800～1200mg/L，均勻濃度為1000mg/L。從圖2可知，畜禽養(yǎng)殖廢水經(jīng)過(guò)低能耗復(fù)合膜生物反響器處置后，出水CODCr均勻在100mg/L左右，優(yōu)于《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放規(guī)范》(GB/T18596—2001)中低于400mg/L的請(qǐng)求，均勻去除率約為89%。出水CODCr降落明顯且較穩(wěn)定，去除效果良好。剖析以為，一方面養(yǎng)殖廢水有機(jī)物濃度高，可生化性較好，接種的微生物在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充足的條件下，于復(fù)合膜生物反響器內(nèi)完成快速生長(zhǎng)繁衍，所以污泥濃度也在逐步升高;另一方面，浸沒式超濾膜的截留作用，進(jìn)一步減少了污泥流失，而且污泥濃度一直堅(jiān)持在較高程度;第三方面，實(shí)驗(yàn)期間水溫在15～20℃，也有利于微生物的新陳代謝，進(jìn)一步降低了出水的CODCr。

　　2.2 對(duì)氨氮的去除效果

　　圖3顯現(xiàn)的是低能耗復(fù)合膜生物反響器對(duì)氨氮的去除效果。從圖3中可知，在設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)期間，進(jìn)水氨氮值堅(jiān)持在200～250mg/L，而出水氨氮一直穩(wěn)定在15mg/L以下，均勻去除率到達(dá)94.5%，出水氨氮值優(yōu)于《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放規(guī)范》(GB/T18596—2001)中80mg/L的規(guī)則。低能耗復(fù)合膜生物反響器對(duì)氨氮的去除效果較好，緣由歸結(jié)于3點(diǎn)：①超濾膜的高效截留作用會(huì)有效減少微生物隨出水的流失，這使得硝化菌在復(fù)合膜生物反響器內(nèi)富集成為優(yōu)勢(shì)菌種;②反響器內(nèi)部的水溫在20℃左右，為硝化菌最適生長(zhǎng)溫度，有效防止了溫度對(duì)硝化菌生長(zhǎng)的障礙;③在復(fù)合膜生物反響器內(nèi)堅(jiān)持著較高的污泥濃度，F(xiàn)/M值也會(huì)減小，進(jìn)而削弱了異養(yǎng)菌對(duì)DO的競(jìng)爭(zhēng)，更有利于硝化反響的實(shí)施。

　　2.3 TP的去除效果

　　圖4顯現(xiàn)的是低能耗復(fù)合膜生物反響器對(duì)總磷的去除效果。如圖4所示，出水總磷的濃度在3～8mg/L，穩(wěn)定后出水總磷的濃度在4～6mg/L，均勻去除率為78%，對(duì)總磷去除效果較好，根本到達(dá)了《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放規(guī)范》(GB/T18596—2001)中低于8mg/L的請(qǐng)求。設(shè)備對(duì)總磷的去除效果在前期動(dòng)搖較大，而在后期相比照較穩(wěn)定。這主要是由于，一方面受進(jìn)水水質(zhì)總磷濃度變化的影響，由圖4可見，設(shè)備進(jìn)水在開端的前20d總磷數(shù)值呈現(xiàn)比擬大的變化，而設(shè)備出水總磷數(shù)據(jù)也相應(yīng)呈現(xiàn)明顯的動(dòng)搖，在20d后進(jìn)水總磷根本穩(wěn)定，出水也進(jìn)一步穩(wěn)定;另一方面，隨著設(shè)備的逐漸穩(wěn)定，復(fù)合膜反響器內(nèi)的污泥總量和污泥濃度隨著運(yùn)轉(zhuǎn)天數(shù)的增加而進(jìn)一步增加，同時(shí)反響器內(nèi)部污泥中對(duì)去除總磷有重要作用的微生物數(shù)量也不時(shí)增加，所以隨著時(shí)間的拉長(zhǎng)，總磷的去除效果愈加穩(wěn)定。

　　2.4 對(duì)SS的去除效果

　　復(fù)合膜生物反響器采用膜別離技術(shù)完成泥水別離，由于膜組件的膜孔徑為超濾級(jí)0.02μm，故可將反響器內(nèi)全部的懸浮物和污泥較好地截留，還可以截留絕大局部細(xì)菌、微生物、病毒等。圖5是對(duì)SS的去除效果。由圖可知，超濾處置后出水SS濃度低于5mg/L，去除率根本堅(jiān)持在99%以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于普通傳統(tǒng)的工業(yè)污水處理工藝。即便進(jìn)水SS呈現(xiàn)動(dòng)搖時(shí)，設(shè)備出水SS仍然低于5mg/L，運(yùn)轉(zhuǎn)效果十分穩(wěn)定，具備較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷才能。

　　2.5 膜污染控制及恢復(fù)

　　低能耗膜生物反響器對(duì)膜污染的控制，主要來(lái)源于非連續(xù)的短時(shí)曝氣吹掃以及膜區(qū)絮流沖刷產(chǎn)生的外表錯(cuò)流，測(cè)試運(yùn)轉(zhuǎn)以恒流量運(yùn)轉(zhuǎn)，期間未實(shí)施日常的藥劑清洗及水力反洗。用跨膜壓差表征膜污染水平的實(shí)驗(yàn)結(jié)果標(biāo)明，在反響器初期運(yùn)轉(zhuǎn)的7d，跨膜壓差增長(zhǎng)顯著，跨膜壓差日均增長(zhǎng)0.45kPa，由初始-6kPa增至-10kPa，之后隨著生化系統(tǒng)的穩(wěn)定，跨膜壓差趨于穩(wěn)定而遲緩地增長(zhǎng)，日均增長(zhǎng)在0.25kPa。測(cè)試期間，膜運(yùn)轉(zhuǎn)整體比擬穩(wěn)定，最高運(yùn)轉(zhuǎn)跨膜壓差為-25kPa，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)-30kPa以內(nèi)。測(cè)試期60d后，采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5g/L的次氯酸鈉對(duì)膜組件實(shí)施浸泡清洗10h，經(jīng)清洗后測(cè)試發(fā)現(xiàn)，跨膜壓差恢復(fù)率到達(dá)95%以上，可見，形成膜污染的緣由主要是微生物的代謝產(chǎn)物在膜外表構(gòu)成的凝膠層，以及膜面和膜孔內(nèi)微生物的滋生。

　　3、結(jié)論

　　1)采用低能耗復(fù)合膜生物反響器處置畜禽養(yǎng)殖廢水，在進(jìn)水CODCr為800～1200mg/L、NH3-N為200～250mg/L、TP為15～30mg/L、SS為1000～1200mg/L時(shí)，出水CODCr為100mg/L左右、NH3-N為15mg/L以內(nèi)、TP為4～6mg/L、SS為0～5mg/L，優(yōu)于《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放規(guī)范》(GB/T18596—2001)，且曾經(jīng)到達(dá)《農(nóng)田灌溉水質(zhì)規(guī)范》(GB5084—2005)。

　　2)低能耗膜生物反響器經(jīng)過(guò)物理作用能夠有效控制膜污染，微生物生長(zhǎng)代謝的溶解性有機(jī)物及微生物滋生是形成跨膜壓差增長(zhǎng)的主要緣由，經(jīng)過(guò)一定濃度的次氯酸鈉浸泡可有效恢復(fù)膜性能，跨膜壓差恢復(fù)率到達(dá)95%以上。