彭若夢，王艷
(北京桑德環境工程股份有限公司，北京　100101)

　　摘　要：采用A/O膜生物反應器處理煉油廢水并回用為工業冷卻水，試驗結果表明該工藝處理效果優良，系統出水COD＜40mg/L、NH₃-N＜1mg/L、SS為5mg/L、油含量為0.5mg/L ，達到國家工業循環冷卻回用水的指標要求，若出水再經活性炭吸附處理則可將COD降至20mg/L以下，能夠滿足更為嚴格的回用要求。
　　關鍵詞：膜生物反應器；A/O工藝；煉油廢水；污水回用
　　中圖分類號：X703.1
　　文獻標識碼：C
　　文章編號：1000-4602(2002)08-0078-03

　　采用新開發的一體式A/O膜生物反應器對北京燕山石化有限公司西區煉油污水進行了處理試驗，以期膜生物反應器技術與A/O工藝的結合可充分發揮二者在穩定出水和脫氮方面的優勢。

1試驗裝置與方法

1.1試驗裝置與流程
　　試驗采用一體式A/O膜生物反應器，為進一步降低出水的COD和色度，又增加了活性炭吸附工藝，試驗流程見圖1。

　　試驗裝置的設計處理量為0.5m³/h，內部分為缺氧段(A段)和好氧段(O段)并將膜分離單元置于O段(采用中空纖維超濾膜，材質為聚乙烯)；曝氣系統采用穿孔管，氣源引自現場高壓空氣管路；A段設1臺小型潛污泵以起到水下攪拌作用；活性炭過濾器規格為0.532m，內裝果殼炭。
1.2　試驗用水
　　燕山石化西區污水廠處理流程為隔油-氣浮-普通二級生化處理，試驗進水即采用現場的氣浮出水，其水質見表1。

表1　試驗期間進水水質 項目 COD(mg/L) NH₃-N(mg/L) SS(mg/L) 酚(mg/L) 油(mg/L) pH 范圍 803～2892 45～100 156～954 59～96 81～625 10.5～9

1.3　分析方法
　　常規分析項目：COD、NH₃-N、揮發酚、pH值、SS、堿度、油；定期檢測項目：MLSS、SVI、SV、DO，均采用國標方法檢測。
　　每天取樣一次，水樣分別為A段進水、A段污泥混合液、O段出水、O段污泥混合液和活性炭出水。

2　試驗結果

　　自2001年9月14日始共進行了100d以上的動態試驗，這期間A/O膜生物反應器的試驗結果見表2。

表2　A/O膜生物反應器階段試驗結果 項目 COD NH₃-N 油 酚 階段1 進水(mg/L) 983.00 ４５.87 92.4 56.80 出水(mg/L) 41.92 2.95 0.5 0.130 去除率(%) 95.74 93.85 99.44 99.77 階段2 進水(mg/L) 586.8 57.30 37.2 52.6 出水(mg/L) 37.98 0.59 0.5 0.115 去除率(%) 93.29 98.90 98.62 99.76 注：表中數據均為平均值。

　　由表2可見系統處理效果理想，MBR出水指標遠遠低于國家污水綜合排放一級標準，在進水含油量＜50mg/L的情況下MBR的出水COD＜40mg/L、NH₃-N＜1mg/L、SS為5mg/L、油含量為0.5mg/L，達到國家工業循環冷卻回用水的指標要求。
　　活性炭吸附段的試驗結果見表3。

表3　活性炭吸附段試驗結果 項目 COD 色度(倍) 濃度(mg/L) 去除率(%) 吸附前 37.9 　 80 吸附后 16.2 57.25 15

　　由表3可見，采用活性炭吸附處理效果明顯，處理后的出水可滿足更為嚴格的回用要求。?

3　分析及討論

3.1　對COD的去除
　　自系統污泥馴化完成以后，對COD的去除率一直保持著較高的水平(見圖2)。

　　由圖2可見，在進水COD波動較大的情況下，出水COD始終保持在40mg/L以下且平均去除率高達94%，這主要是由于以下幾方面的作用：
　　①膜分離對生物處理的強化
　　污泥齡較長(試驗期間只在58d時排泥一次)使難降解有機物的分解菌和硝化菌等增殖速度慢的微生物得以繁殖富集，污染物與污泥的接觸時間遠遠大于水力停留時間，同時膜的截留作用使難降解物質在MBR內能被反復降解，從而保證了出水水質和系統的穩定性；
　　②缺氧段的水解和氮解
　　采用A/O工藝，在缺氧段的兼氧菌作用下有機物發生水解和氮解作用，從而提高了廢水的可生化性，為后續好氧段的處理創造了條件，從而保證了系統的穩定性和處理效率；
　　③合理的水力停留時間和高污泥濃度
　　為了達到良好的硝化效果，試驗中設計了合理的水力停留時間，雖然反應器的容積負荷并不低，但由于A/O膜生物反應器的污泥濃度高而相應地降低了有機污染物的污泥負荷，為有機物的徹底分解提供了條件；
　　④對酚類和油的去除率高
　　系統對二者的去除率很高(99%以上)，這就保持了對COD的較高去除率。
3.2　硝化與反硝化
　　從試驗期間的系統脫氮效果可以看出，A/O膜生物反應器系統對NH3-N具有較高的去除效果和抗沖擊負荷能力，這是由于MBR系統內的污泥濃度高(最高時達到8g/L以上)、污泥停留時間長使得世代周期長的硝化菌得以在曝氣池內富集，從而保證了系統良好的硝化效果和較強的抗沖擊負荷能力。
　　但是廢水中石油類物質的大量存在會抑制硝化菌和反硝化菌的活性，同時易黏附污泥絨粒而形成浮渣或使污泥老化并因此影響系統的脫氮效果，另外油類物質進入曝氣池會阻斷微生物與外界氧和有機物的傳質過程，從而影響整體的生物處理效果，因此做好煉油廢水的預處理以嚴格控制生化進水的含油量對整個生化系統的穩定運行是至關重要的。
　　在本試驗的穩定運行階段，當進水油類＞50mg/L時，系統的平均出水NH3-N為2.95mg/L、平均去除率為93.57%；當進水油類＜50mg/L時，系統的平均出水NH3-N為0.60mg/L、平均去除率為98.71%。
3.3　污泥特性
　　①污泥濃度
　　試驗中好氧段MLSS的變化如圖3所示。
　　由圖3可見，在污泥接種完成以后污泥濃度隨泥齡的延長而逐漸增大，當達到一定程度后由于營養的貧乏而導致污泥產量減少，污泥濃度逐漸降低并達到穩定狀態(保持在5.8g/L左右 )。
　　②污泥的沉降性能
　　圖4反映了試驗運行過程中O段污泥的SV和SVI的變化。
　　由圖4可見，試驗過程中污泥的沉降性能一直較差(平均SV為98.1%、平均SVI為166.8mL/g)。在傳統的活性污泥工藝中污泥沉降性能差將直接導致出水水質變差并影響生化系統的運行，但在本研究中由于是通過膜來實現泥水分離而使系統運行不受污泥性狀 的影響，由此說明該系統的穩定性較高。

　　③污泥的生物相
　　在對O段污泥進行鏡檢時發現污泥中含有數量較多的菌膠團以及密集懸浮的游離細胞、絮體碎片等。菌膠團的大量存在有利于形成無數個微小的好氧-缺氧單元而使好氧段反應器具有良好的脫氮功能，絮體碎片主要為腐敗的細胞殘骸和無機物，可以通過排泥來去除。

4　結論

　　①　采用A/O膜生物反應器處理煉油廢水取得了較好的效果，出水水質達到了國家工業循環冷卻回用水的指標要求，若再經活性炭吸附處理可使COD降至20mg/L以下，能滿足更為嚴格的回用要求。
　　②該工藝具有良好的脫氮效果和較強的抗NH3-N沖擊負荷能力。
　　③系統進水含油量增加是影響對NH₃-N去除效果的主要因素，因此控制生化系統進水中的含油量、強化預處理環節對確保整個生化系統的處理效果是至關重要的。
　　④A/O膜生物反應器工藝流程簡單、技術指標先進、出水水質好、穩定性好，在技術上是可行的。

參考文獻：
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　　電　　話：(010)60504734
　　收稿日期：12002-05-06