.566 北京科技大学学报 第29卷 性，使氨氮的硝化过程顺利进行；水解酸化反应器出 6.0m3d1,C0D容积负荷达3.5kgm3d-1 水靠重力流入好氧膜生物氧化区，有机氨及NH 装置联动运行与提高负荷运行阶段：系统装置 在硝化细菌的作用下转化为NO2、NO3,部分膜出 按照图1的方式串联运行，通过控制两段式膜生物 水通过回流泵送回水解酸化反应器，进一步进行强 反应器前置氧化段中溶解氧的变化，强化膜生物反 化脱氮处理，实验装置设计处理能力为15m3d-1, 应器和系统的硝化反硝化脱氮功能，此时，控制 原水水质调节 水解酸化 膜生物 系统进水C0D质量浓度基本稳定在2500~ 反应器 。排放 3000mgL-1之间，通过增加系统的处理水量提高 回流 系统的C0D容积负荷，经历25d的提高负荷运行， 图1实验流程图 系统进水量达到15m3d一1，水解酸化反应器进水 Fig.1 Flowchart of the test process C0D容积负荷达15~18kgm-3d-1,膜生物反应 测试方法如下，COD:重铬酸钾法；挥发酸：气 器的进水C0D容积负荷达10kgm3d1. 相色谱法（美国安捷伦公司的GC6890型气相色谱 稳定负荷运行阶段：维持系统COD容积负荷基 本不变，膜生物反应器的进水C0D容积负荷为 仪)；T0C:燃烧氧化一非分散红外法（美国 TEKMAR DOHRMANN公司的Apollo9OO0型总 8kgm-3d一1.此阶段又分为两种运行状态运行： 第一种情况为系统进水的COD质量浓度为 有机碳测定仪)；盐类：离子色谱法（美国戴安公司的 DX600型离子色谱分析仪). 4000mgL1左右，处理水量为9.6m3d-1;第二种 1.3接种污泥 情况为系统进水的C0D质量浓度为5000mgL-1 左右，处理水量为7.2m3d一.在此条件下系统连 接种污泥直接利用华北制药集团三废处理中心 续稳定运行了55d.运行结果见图2和图3. 废水处理厂的活性污泥，经适当驯化后用于系统 接种. 8000 100 2实验结果与讨论 90 6000 负荷 稳定运行区 启动期 80 提高期 2.1COD进水负荷的影响及其控制 4000- 70 传统的活性污泥法往往考虑二次沉淀池固液分 +水解酸化进水质量浓度60 离的能力及污泥浓度的影响，导致曝气池内微生物 2000 ·一膜进水质量浓度 ★一膜出水质量浓度 50 浓度只能维持在一个有限的范围内，进水COD容积 000 “去除率 负荷成为重要的设计参数，并会影响生物反应器的 20 40 60 80 时间d 处理效率，而在膜生物反应器中，由于膜具有高效 截留作用，生物反应器内的微生物浓度可维持在较 图2不同运行周期下COD的质量浓度变化 高水平，同时对反应器中的大分子有机物产生截留 Fig.2 Change in mass concentration of COD at different running 作用，因此进水容积负荷对生物处理效果可能会产 stages 生不同效果的影响，本实验从污泥培育启动、装置 1 联动运行与提高负荷以及稳定运行三个阶段考察了 10 抗生素废水COD容积负荷对去除效率的影响， 6 污泥培育阶段：水解酸化与膜生物反应器采取 4 ●一进水负荷 单级并联运行方式，水解酸化反应器进水C0D质量 ★一去除负荷 浓度控制在1500~2500mgL1,膜生物反应器进 4060 80100 时间d 水C0D质量浓度控制在1000~2000mgL-1.测 试各处理单元的控制指标，根据出水COD及污泥指 图3膜生物反应器C0D进出水负荷变化 标情况，分段逐步增加进水量和进水COD浓度.经 Fig.3 Changes of COD influent loading and effluent loading in MBR 过20d的污泥培养，水解酸化反应器与膜生物反应 器的污泥均表现出良好的生化特征：水解酸化反应 从图2和图3可以看出，在装置联动运行与提 器进水量达7.2m3d1,容积负荷达6.5kgm3d1; 高负荷运行阶段，虽然污泥的活性已达到运行的要 膜生物反应器污泥质量浓度达8gL,进水量达 求，但此阶段由于COD容积负荷的变化，导致COD性‚使氨氮的硝化过程顺利进行；水解酸化反应器出 水靠重力流入好氧膜生物氧化区‚有机氮及 NH ＋ 4 在硝化细菌的作用下转化为 NO － 2 、NO － 3 ‚部分膜出 水通过回流泵送回水解酸化反应器‚进一步进行强 化脱氮处理．实验装置设计处理能力为15m 3·d －1． 图1 实验流程图 Fig．1 Flowchart of the test process 测试方法如下．COD：重铬酸钾法；挥发酸：气 相色谱法（美国安捷伦公司的 GC6890型气相色谱 仪）；TOC：燃 烧 氧 化－非 分 散 红 外 法 （ 美 国 TEKMAR－DOHRMANN 公司的 Apollo9000型总 有机碳测定仪）；盐类：离子色谱法（美国戴安公司的 DX－600型离子色谱分析仪）． 1∙3 接种污泥 接种污泥直接利用华北制药集团三废处理中心 废水处理厂的活性污泥‚经适当驯化后用于系统 接种． 2 实验结果与讨论 2∙1 COD 进水负荷的影响及其控制 传统的活性污泥法往往考虑二次沉淀池固液分 离的能力及污泥浓度的影响‚导致曝气池内微生物 浓度只能维持在一个有限的范围内‚进水 COD 容积 负荷成为重要的设计参数‚并会影响生物反应器的 处理效率．而在膜生物反应器中‚由于膜具有高效 截留作用‚生物反应器内的微生物浓度可维持在较 高水平‚同时对反应器中的大分子有机物产生截留 作用‚因此进水容积负荷对生物处理效果可能会产 生不同效果的影响．本实验从污泥培育启动、装置 联动运行与提高负荷以及稳定运行三个阶段考察了 抗生素废水 COD 容积负荷对去除效率的影响． 污泥培育阶段：水解酸化与膜生物反应器采取 单级并联运行方式‚水解酸化反应器进水 COD 质量 浓度控制在1500～2500mg·L －1‚膜生物反应器进 水 COD 质量浓度控制在1000～2000mg·L －1．测 试各处理单元的控制指标‚根据出水 COD 及污泥指 标情况‚分段逐步增加进水量和进水 COD 浓度．经 过20d 的污泥培养‚水解酸化反应器与膜生物反应 器的污泥均表现出良好的生化特征：水解酸化反应 器进水量达7∙2m 3·d －1‚容积负荷达6∙5kg·m 3·d －1 ； 膜生物反应器污泥质量浓度达8g·L －1‚进水量达 6∙0m 3·d －1‚COD 容积负荷达3∙5kg·m 3·d －1． 装置联动运行与提高负荷运行阶段：系统装置 按照图1的方式串联运行‚通过控制两段式膜生物 反应器前置氧化段中溶解氧的变化‚强化膜生物反 应器和系统的硝化－反硝化脱氮功能．此时‚控制 系统 进 水 COD 质 量 浓 度 基 本 稳 定 在 2500～ 3000mg·L －1之间‚通过增加系统的处理水量提高 系统的 COD 容积负荷‚经历25d 的提高负荷运行‚ 系统进水量达到15m 3·d －1‚水解酸化反应器进水 COD 容积负荷达15～18kg·m －3·d －1‚膜生物反应 器的进水 COD 容积负荷达10kg·m 3·d －1． 稳定负荷运行阶段：维持系统 COD 容积负荷基 本不变‚膜生物反应器的进水 COD 容积负荷为 8kg·m －3·d －1．此阶段又分为两种运行状态运行： 第一 种 情 况 为 系 统 进 水 的 COD 质 量 浓 度 为 4000mg·L －1左右‚处理水量为9∙6m 3·d －1 ；第二种 情况为系统进水的 COD 质量浓度为5000mg·L －1 左右‚处理水量为7∙2m 3·d －1．在此条件下系统连 续稳定运行了55d．运行结果见图2和图3． 图2 不同运行周期下 COD 的质量浓度变化 Fig．2 Change in mass concentration of COD at different running stages 图3 膜生物反应器 COD 进出水负荷变化 Fig．3 Changes of COD influent loading and effluent loading in MBR 从图2和图3可以看出‚在装置联动运行与提 高负荷运行阶段‚虽然污泥的活性已达到运行的要 求‚但此阶段由于 COD 容积负荷的变化‚导致 COD ·566· 北 京 科 技 大 学 学 报 第29卷