組合MBR工藝中試系統(tǒng)處理高氨氮生活污水

王之暉，宋乾武，王文君，戴建坤，代晉國，李 志，吳 琪，張 玥

中國環(huán)境科學(xué)研究院工程設(shè)計中心，北京 100012

組合MBR工藝中試系統(tǒng)處理高氨氮生活污水

王之暉，宋乾武，王文君，戴建坤，代晉國，李 志，吳 琪，張 玥

中國環(huán)境科學(xué)研究院工程設(shè)計中心，北京 100012

以低碳氮比〔ρ(BOD5)/ρ(TN)〕、高氨氮生活污水為研究對象，對強化缺氧/好氧+膜生物反應(yīng)器(A/O+MBR)組合工藝系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性和處理效果進行中試研究.結(jié)果表明：在A/O工藝中引入纖毛填料，強化了組合工藝去除有機物及氨氮的效果，緩解了膜組件污染;根據(jù)進水負荷和溫度變化，優(yōu)化了工藝運行參數(shù)ρ(MLSS)和混合液回流比，系統(tǒng)穩(wěn)定運行期間的HRT為6.7～11.9 h，膜通量為11～20 L/(m2·h);處理系統(tǒng)對 BOD5，CODCr，氨氮及 SS的平均去除率分別達97.4%，87.2%，97.5%和100%，處理水ρ(BOD5)≤ 6 mg/L，ρ(CODCr)≤ 40 mg/L，ρ(氨氮)≤5 mg/L;由于碳源缺乏，組合工藝對 TN和 TP去除率較低，分別為28.5%和26.8%，但處理水中的TN和TP以硝態(tài)氮和溶解性磷酸鹽為主，是植物吸收氮源和磷源的主要形式，因此對符合再生水水源要求的處理水可作為城市綠化及農(nóng)田灌溉用水回用，不僅可補充植物與作物生長必需的氮磷營養(yǎng)元素，而且為城市生活污水資源化提供了一條有效途徑.

MBR;A/O工藝;生活污水;低碳氮比;污水資源化

隨著經(jīng)濟發(fā)展和城市化進程的加快，城市缺水問題尤為突出，污水再生利用是解決水資源短缺和水環(huán)境污染問題的重要策略之一.城市生活污水具有水量大、水質(zhì)穩(wěn)定、可生化性好和易于收集等特點，是解決城市缺水問題優(yōu)先考慮對象［1-2］.然而，由于近年來生活水平的提高，我國生活污水特別是小區(qū)生活污水出現(xiàn)氨氮含量升高、碳氮比下降的趨勢.采用傳統(tǒng)的A/O生物脫氮工藝處理時，為保持良好硝化效果需要足夠的硝化菌，而較長的污泥齡是維持硝化菌生長的有效方法，也相應(yīng)增大了構(gòu)筑物的容積;此外，絮凝性較差的硝化菌常會被二沉池的出水帶出，從而導(dǎo)致硝化作用降低，直接影響污水處理及回用工藝的運行穩(wěn)定性和處理效果［3-4］.

膜生物反應(yīng)器(MBR)具有容積負荷高、占地小、剩余污泥產(chǎn)量低和出水水質(zhì)好等優(yōu)點，但膜污染導(dǎo)致的產(chǎn)水量降低和膜過濾操作復(fù)雜等問題限制了MBR在實際工程中的推廣應(yīng)用［5-8］.許多研究表明，在生物脫氮工藝中充填生物膜填料，固定大量比增長速率較低的硝化菌，可促進硝化效率;在MBR中添加填料可提高系統(tǒng)處理效果，減緩膜阻力升高速度，提高運行穩(wěn)定性和耐沖擊負荷能力［9-10］;MBR與 A/O工藝組合適用于 ρ(CODCr)，ρ(BOD5)和ρ(氨氮)變化大的城市污水的處理［11］.MBR與傳統(tǒng)生物脫氮工藝組合，用于城市生活污水、工業(yè)廢水的處理與回用，已成為國內(nèi)外工藝技術(shù)集成和開發(fā)的重點［12-16］.

筆者將A/O工藝與MBR工藝有機組合，并在A/O工藝中引入纖毛填料處理小區(qū)低碳氮比、高氨氮生活污水，著重考察了該工藝中試系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性和處理效果，并對工藝系統(tǒng)處理水回用的可行性進行了分析.

1 材料與方法

1.1 試驗裝置與運行條件

組合MBR工藝主要由預(yù)處理系統(tǒng)，缺氧池，好氧纖毛池，MBR池和電氣及自控系統(tǒng)組成，工藝流程見圖1.來自化糞池的污水自流進入1#調(diào)節(jié)池，首先由泵提升經(jīng)細格柵進入2#調(diào)節(jié)池，再經(jīng)泵提升進入缺氧池反硝化去除硝酸鹽和亞硝酸鹽，然后混合液再經(jīng)泵提升進入好氧纖毛池去除部分有機物和氨氮，最后自流進入MBR池去除剩余有機物和氨氮，經(jīng)泵抽吸作用完成泥水分離得到最終出水.其中，缺氧池為 0.78 m3，好氧纖毛池為 3 m3，MBR池為3.84 m3，MBR池混合液通過溢流回流至缺氧池.

圖1 組合MBR工藝中試裝置流程Fig.1 Schematic diagram of the pilot plant for the Combined MBR process

好氧纖毛池填料采用韓國H2L公司的纖毛狀生物膜填料，比表面積可達1 000 m2/m3以上，容易掛膜、脫膜，不易堵塞;MBR池膜組件采用韓國H2L公司的PVDF中空纖維膜，膜面積為11.4 m2/膜組件，共5組，膜直徑1.35 mm，膜孔徑0.1μm.

膜出水為間歇出水，過濾出水10 min，停滯/反沖洗1 min.采用穿孔曝氣的方式對膜表面進行沖刷，以減緩膜污染速度，單位膜組件曝氣量為0.06～0.12 m3/min.

1.2 試驗用水與接種污泥

試驗用水為中國環(huán)境科學(xué)研究院家屬區(qū)5#和6#樓排放的生活污水.監(jiān)測經(jīng)過化糞池，1#調(diào)節(jié)池以及細格柵后污水進水水質(zhì)，結(jié)果見表1.從表1可知，該家屬區(qū)生活污水具有可生化性好、水質(zhì)較穩(wěn)定和ρ(氨氮)高的特點.生活方式和飲食結(jié)構(gòu)改變是造成 ρ(氨氮)高的主要原因，其 ρ(氨氮)約為一般城市綜合污水的2倍左右.接種污泥來自北小河污水處理廠好氧池，經(jīng)2周接種馴化，系統(tǒng)基本穩(wěn)定后開始試驗.

表1 試驗進水水質(zhì)Table 1 Wastewater quality of the pilot plant

1.3 分析項目及方法

ρ(CODCr)，重鉻酸鉀法;ρ(BOD5)，稀釋接種法;ρ(TN)，過硫酸鉀氧化法;ρ(氨氮)，水楊酸 － 次氯酸鹽法;ρ(NO3－-N)，鎘還原法;ρ(NO2－-N)，重氮化法;ρ(TP)，過硫酸鉀法;ρ(DO)采用 WTW Oxi 315i便攜式溶解氧儀測定;ρ(SS)按照國家頒布的標(biāo)準(zhǔn)方法［17］進行測定.

2 結(jié)果和討論

2008年12月26日—2009年5月31日進行試驗，進水溫度為8.3～23.0℃.控制試驗過程中進水流量為15.25～27.50 m3/d，好氧纖毛池ρ(MLSS)為3 500～6 000 mg/L，MBR 池ρ(MLSS)為5 000～7 500 mg/L，BOD5污泥負荷為 0.04～0.10 kg/(kg·d)，BOD5容 積 負 荷 為 0.23 ～ 0.49 kg/(m3·d)，SRT 為 30 ～50 d，混合污泥回流比為200%～400%.

試驗期間缺氧池、好氧纖毛池和MBR池的HRT分別為 0.7～1.2，2.6～4.7和 3.4～6.0 h，合計HRT為6.7～11.9 h;好氧纖毛池和 MBR池的ρ(DO)分別為1.5～2.5和3.5～4.5 mg/L.根據(jù)運行溫度，膜通量，MBR池ρ(MLSS)及混合液回流比的變化，試驗按表2劃分為3個階段.

2.1 MBR過膜壓差變化

表2 運行階段劃分Table 2 Operation stages of the pilot plant

試驗按照膜過濾出水10 min，反洗1 min的運行模式，僅在過膜壓差(Transmembrane Pressure，TMP)接近或達到50 kPa時，才進行藥物清洗.試驗期間共進行了2次藥物清洗.TMP及膜通量變化情況見圖2.

圖2 試驗期間TMP與膜通量變化Fig.2 Changes of the TMP and the membrane flux during the pilot test

根據(jù)自動記錄的數(shù)據(jù)(記錄間隔10 s)，第1階段啟動初期(即試驗的前62 d)，TMP一直維持在10 k Pa以下，但由于該階段溫度較低(8.3～13.1℃)，MBR 池ρ(MLSS)在7 000 ～7 500 mg/L，提高膜通量致使TMP快速增大.運行至第80 d時，對膜組件進行了第1次化學(xué)清洗，即采用10%的NaClO溶液300 mL進行藥物清洗，使 TMP恢復(fù)到10 kPa以下，系統(tǒng)運行進入第2階段.在第2階段，溫度依然較低(12.5～15.7℃)，降低膜通量和MBR池ρ(MLSS)，第 96天，TMP出現(xiàn)瞬時值達到50 k Pa情況，但依靠周期性的水反沖洗，TMP仍可恢復(fù)到50 kPa以下.隨著TMP瞬時值達到50 kPa的頻次增加，在第124天進行了第2次化學(xué)清洗.第2次清洗后，膜通量提高，TMP快速上升.在第3階段，溫度升高到 17.1～23.0℃，降低 MBR池ρ(MLSS)到4 500～5 000 mg/L，將膜通量從 15 L/(m2·h)逐步提高至 17 L/(m2·h)，TMP 未出現(xiàn)急劇變化，而是緩慢地上升，直到試驗結(jié)束時仍可維持在20 k Pa以下.

可見，系統(tǒng)在低溫條件下也能夠連續(xù)穩(wěn)定運行，ρ(MLSS)是影響 TMP的重要因素.MBR池ρ(MLSS)在5 500～7 500 mg/L時，提高膜通量將增加化學(xué)清洗頻率;在4 500～5 000 mg/L時，提高膜通量不會引起TMP快速上升，系統(tǒng)運行比較穩(wěn)定.

2.2 CODCr和BOD5的去除效果

一般活性污泥微生物屬中溫性，新陳代謝最旺盛溫度為30℃左右，在低于20℃條件下，微生物的生長繁殖受到溫度抑制，影響處理系統(tǒng)出水CODCr的去除效果，該系統(tǒng)對CODCr的去除效果見圖3.在試驗第 1～2階段，處理系統(tǒng)溫度較低(8.3～15.7℃)，第3階段溫度逐漸升高，最高達到23℃，系統(tǒng)在3個階段對CODCr的去除率平均為87.2%，出水ρ(CODCr)均在 40 mg/L以下，平均值為 25.7 mg/L.隨著進水ρ(CODCr)的波動和水量變化，CODCr污泥負荷在 0.04 ～0.19 kg/(kg·d)，CODCr容積負荷在 0.43～0.92 kg/(m3·d).圖 4是 BOD5的去除效果，處理系統(tǒng)出水ρ(BOD5)在6 mg/L以下，平均值為3.1 mg/L，平均去除率為97.4%.

圖3 系統(tǒng)對CODCr的去除效果Fig.3 Removal effect of CODCr by the pilot plant

圖4 系統(tǒng)對BOD 5的去除效果Fig.4 Removal effect of BOD5 by the pilot plant

綜上，組合工藝?yán)美w毛填料和MBR提高了系統(tǒng)SRT和ρ(MLSS)，使系統(tǒng)可在較低污泥負荷、較高容積負荷下運行，通過膜截留作用，避免出水ρ(SS)增高造成污泥流失，從而保證了系統(tǒng)出水CODCr和BOD5的去除效果，提高了系統(tǒng)耐低溫和抗沖擊負荷的能力.

2.3 對氨氮的去除效果

系統(tǒng)氨氮污泥負荷為0.02～0.06 kg/(kg·d)，容積負荷為0.13～0.38 kg/(m3·d)，系統(tǒng)對氨氮的去除效果見圖5.從圖5中可以看出，系統(tǒng)出水ρ(氨氮)均在 5 mg/L以下，平均值為 2.0 mg/L，平均去除率為97.5%.

圖5 系統(tǒng)對氨氮的去除效果Fig.5 Removal effect of ammonia nitrogen by the pilot plant

氨氮在水中以水合氨離子的形式存在，可自由穿過膜的微孔，膜攔截作用本身對氨氮去除無貢獻，組合工藝對氨氮的去除主要是靠纖毛填料上大量固著的世代時間較長的硝化菌和亞硝化菌以及膜攔截累積的大量硝化細菌和亞硝化細菌，通過硝化反應(yīng)使氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮，使系統(tǒng)中的氨氮得到去除.MBR系統(tǒng)可保持較高ρ(MLSS)和較長SRT，在第1～2階段溫度較低情況下，通過維持較高ρ(MLSS)，保證了系統(tǒng)對氨氮的去除效果，在第3階段溫度逐步提高(17.1～23.0℃)后，降低ρ(MLSS)到4 500～5 000 mg/L，仍能保證系統(tǒng)對氨氮的去除效果，并且緩解了膜組件的污染.

因此，組合工藝充分利用纖毛填料和MBR的優(yōu)勢，通過運行參數(shù)優(yōu)化，可使系統(tǒng)在較低溫度和較高氨氮負荷條件下，仍能保持較高的氨氮去除率，提高了對氨氮的處理能力.

2.4 對TN的去除效果

由圖6可知，系統(tǒng)對TN的去除效果并不理想，平均去除率為28.5%.這主要是由于系統(tǒng)進水ρ(TN)較高(66 ～104 mg/L，平均值為 88 mg/L)，而ρ(BOD5)/ρ(TN)較低(平均值為 1.2)所致.理論上1 g NO3－-N轉(zhuǎn)化為 N2需要 2.86 g含碳有機物(BOD5)，而進水反硝化碳源遠遠低于理論值，所以導(dǎo)致系統(tǒng)TN去除效率較低.

圖6 系統(tǒng)對TN的去除效果Fig.6 Removal effect of TN by the pilot plant

2.5 對TP的去除效果

從圖7可知，進水ρ(TP)在 6.9～11.5 mg/L波動，對TP去除量基本穩(wěn)定在2 mg/L左右，平均去除率為26.8%.這主要是由于系統(tǒng)為缺氧/好氧運行方式，沒有厭氧區(qū)，而且SRT較長，不利于系統(tǒng)生物除磷，按生物膜和活性污泥微生物生長營養(yǎng)條件ρ(BOD5)∶ρ(N)∶ρ(P)為 100∶5∶1計算，微生物生長利用可消耗掉的ρ(TP)在1 mg/L左右，通過剩余污泥排放聚磷菌攝取的過量ρ(TP)約為1 mg/L，所以系統(tǒng)對TP的去除率較低.

圖7 系統(tǒng)對TP的去除效果Fig.7 Removal effect of TP by the pilot plant

2.6 對SS的去除效果

系統(tǒng)對SS的去除效果見圖8.盡管進水ρ(SS)波動較大，在8～96 mg/L內(nèi)變化，但由于膜的高效攔截作用，對SS大于膜孔經(jīng)(0.1μm)的顆粒，可全部去除，因此，系統(tǒng)對SS具有良好的去除效果，出水ρ(SS)未檢出，達100%的去除率.

2.7 工藝參數(shù)優(yōu)化策略分析

圖8 系統(tǒng)對SS的去除效果Fig.8 Removal effect of SS by the pilot plant

為保證系統(tǒng)在處理低碳氮比、高氨氮污水時運行穩(wěn)定，維持硝化菌群數(shù)量，減緩膜污染速率，針對組合MBR工藝參數(shù)進行了優(yōu)化分析.由于組合工藝在A/O系統(tǒng)好氧段引入填料，增加了附著生物種類和數(shù)量，因此，可根據(jù)進水 BOD5，氨氮污泥負荷以及環(huán)境溫度變化控制系統(tǒng)ρ(MLSS)和混合液回流比，建立起相對穩(wěn)定的硝化系統(tǒng).當(dāng)進水BOD5污泥負荷為 0.04～0.10 kg/(kg·d)，氨氮污泥負荷為0.02 ～0.06 kg/(kg·d)時，可控制系統(tǒng)ρ(MLSS)在7 000 mg/L以下，減緩膜污染速率，降低系統(tǒng)化學(xué)清洗頻率;溫度低于15℃時，控制MBR池ρ(MLSS)為5 500～6 500 mg/L，混合液回流比為 300% ～400%，穩(wěn)定組合工藝懸浮生長系統(tǒng)的硝化功能，可保證系統(tǒng)在低溫條件下連續(xù)、穩(wěn)定地運行;高于15℃時，硝化菌的比生長速率提高，控制 MBR池ρ(MLSS)為4 500～5 500 mg/L，混合液回流比為200% ～300%，可保證系統(tǒng)連續(xù)、穩(wěn)定運行.

3 組合MBR工藝特點分析

該研究表明，組合MBR工藝系統(tǒng)有效地提高了污水處理效率，系統(tǒng)出水ρ(BOD5)≤ 6 mg/L，ρ(CODCr) ≤ 40 mg/L，ρ(氨氮) ≤ 5 mg/L，均能滿足《污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范》(GB50335—2002)景觀環(huán)境用水的再生水水質(zhì)控制指標(biāo).

組合MBR工藝脫氮效果穩(wěn)定.單獨A/O脫氮工藝為保持足夠硝化菌數(shù)量，泥齡一般要保持在15～25 d左右，而在實際運行中保持足夠比例的硝化菌是非常困難的.因為硝化菌絮凝性差，很難在二沉池中沉淀下來，常因二沉池出水帶出的硝化菌數(shù)量大于硝化菌產(chǎn)量，導(dǎo)致硝化菌數(shù)量不斷減少，硝化作用無法完成.而通過與MBR工藝結(jié)合，避免了硝化菌流失，保證了系統(tǒng)脫氮效果.

組合MBR工藝抗沖擊負荷能力強.通過將微生物附著生長和懸浮生長合并起來，有效地提高了系統(tǒng)的生物體濃度，強化了系統(tǒng)去除有機物及氨氮的效果，增強了抗沖擊負荷和抗有毒有害物質(zhì)的能力.

組合MBR工藝流程短、占地面積小.強化A/O工藝與MBR工藝組合，不僅有效地提升了出水水質(zhì)，還可取消傳統(tǒng)污水處理中的二沉池，縮短了處理工藝流程，大幅減少占地面積，節(jié)省土建投資.

組合MBR工藝運行方式靈活，操作管理方便.在低溫條件，維持較高懸浮生長生物量，保證去除有機物及氨氮的效果;在常溫條件下，適當(dāng)降低懸浮生長生物量，緩解膜污染，減少藥物清洗次數(shù).

組合MBR工藝實現(xiàn)了污水再生利用與資源化.處理原水為低碳氮比、低碳磷比生活污水，由于缺少碳源，對TN和TP的去除率不高，出水TN主要由硝態(tài)氮構(gòu)成，TP主要由溶解性磷酸鹽構(gòu)成，均為植物氮源和磷源的主要吸收形式［18-19］.而《污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范》(GB50335—2002)城市綠化用水指標(biāo)和《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB5084—2005)中，并未規(guī)定TN和TP指標(biāo).將處理后出水作為城市綠化和農(nóng)田灌溉使用，不僅可為植物與作物生長提供必需的氮磷營養(yǎng)元素［20］，而且也為污水資源化提供了一條有效途徑.

4 結(jié)論

a.組合MBR工藝在A/O工藝中引入纖毛填料，將微生物附著生長和懸浮生長相結(jié)合，減少了懸浮生長微生物食料并抑制其生長，降低了ρ(MLSS)值，有效緩解了膜組件污染，強化了有機物及氨氮的去除效果，增強了系統(tǒng)耐沖擊負荷和耐有毒有害物質(zhì)的能力.

b.優(yōu)化了系統(tǒng) BOD5負荷小于 0.10 kg/(kg·d)，氨 氮 負 荷 小 于 0.06 kg/(kg·d) 時 的MBR池ρ(MLSS)與混合液回流比.當(dāng)溫度≤15℃時，控制 MBR 池ρ(MLSS)為5 500～6 500 mg/L，混合液回流比為300% ～400%;當(dāng)溫度 >15℃時，控制 MBR 池ρ(MLSS)為4 500～5 500 mg/L，混合液回流比為200%～300%，可保證系統(tǒng)在低溫條件下連續(xù)穩(wěn)定運行，并具有較強抗沖擊負荷能力.

c.組合MBR工藝處理高氨氮城市生活污水，對BOD5的平均去除率為97.4%，出水ρ(BOD5)平均值為3.1 mg/L;對 CODCr的平均去除率為87.2%，出水ρ(CODCr)平均值為25.7 mg/L;對氨氮的平均去除率為97.5%，出水ρ(氨氮)平均值為2.0 mg/L，對SS去除率達100%.

d.組合MBR工藝對低碳氮比生活污水的TN和TP的去除率不高，而以硝態(tài)氮為主的TN和以溶解性磷酸鹽為主的TP是植物吸收氮源和磷源的主要形式，其出水作為綠化和農(nóng)田灌溉使用可供給植物與作物生長必需的氮磷營養(yǎng)元素.

［1］ 周軍，王佳偉，應(yīng)啟鋒，等.城市污水再生利用現(xiàn)狀分析［J］.給水排水，2004，30(12)：12-17.

［2］ 尚海濤，楊琦.A/OMBR處理回用城市生活污水的中試研究［J］.凈水技術(shù)，2009，28(2)：45-49.

［3］ 何則芝.高氨氮、低碳氮比生活污水處理中的問題及解決方法［J］.能源與環(huán)境，2009(3)：94-96.

［4］ 張西旺，金奇庭.一體式MBR處理高氨氮小區(qū)生活污水中試研究［J］.環(huán)境工程，2003，21(1)：23-26.

［5］ 朱彤，王云德，謝元華，等.浸沒版式MBR處理生活污水造成膜堵塞的關(guān)鍵因素［J］.環(huán)境科學(xué)研究，2007，20(2)：41-45.

［6］ 謝元華，徐成海，朱彤.金屬膜生物反應(yīng)器處理生活污水膜污染的影響因素［J］.環(huán)境科學(xué)研究，2009，22(4)：473-477.

［7］ LIM A L，BAI R.Membrane fouling and cleaning in microfiltration of activated sludge wastewater［J］.J Membr Sci，2003，216(1/2)：279-290.

［8］ WANG Y，HUANG X，YUAN Q.Nitrogen and carbon removals from food processing wastewater by an anoxic/aerobic membrane bioreactor［J］.Process Biochem，2005，40(5)：1733-1739.

［9］ LIU Q，WANG X C，LIU Y J，et al.Performance of a hybrid membrane bioreactor in municipal wastewater treatment［J］.Desalination，2010，258(1/2/3)：143-147.

［10］ 李紹峰，王宏杰，王雪芹.填料對一體式膜生物反應(yīng)器運行效能的影響［J］.化學(xué)工程，2007，35(6)：53-56.

［11］ THAMER A M，AHMED H B，MEGAT J MMN，et al.Evaluation of using membrane bioreactor for treating municipal wastewater at different operating conditions［J］.Desalination，2008，221(1/2/3)：502-510.

［12］ 王麗多，王成琛.改良 SBR－膜生物反應(yīng)器處理生活污水回用的實驗研究［J］.當(dāng)代化工，2009，38(2)：124-126.

［13］ 孫星凡，文一波，張言.A/O－MBR處理生活污水回用的試驗研究［J］.供水技術(shù)，2008，2(4)：24-26.

［14］ 周建仁，白韜光.膜－生物反應(yīng)器處理高濃度生活污水的中試研究［J］.環(huán)境工程，2002，20(1)：17-19.

［15］ MURAKAMI T，USUI J，TAKAMURA K，et al.Application of immersed-type membrane separation activated sludge process to municipal wastewater treatment［J］.Wat Sci Technol，2000，41(10/11)：295-301.

［16］ ZANETTI F，LUCA G D，SACCHETTI R.Performance of a fullscale membrane bioreactor system in treating municipal wastewater for reuse purposes［J］.Bioresource Technology，2010，101(10)：3768-3771.

［17］ 國家環(huán)境保護總局.水和廢水監(jiān)測分析方法［M］.4版.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

［18］ 李新鵬，童依平.植物吸收轉(zhuǎn)運無機氮的生理及分子機制［J］.植物學(xué)通報，2007，24(6)：714-725.

［19］ 楊鈺，阮曉紅.土壤磷素循環(huán)及其對土壤磷流失的影響［J］.土壤與環(huán)境，2001，10(3)：256-258.

［20］ TABARI M，SALEHI A.Long-term impact of municipal sewage irrigation on treated soil and black locust trees in a semi-arid suburban area of Iran［J］.Journal of Environmental Sciences，2009，21(10)：1438-1445.

Pilot Study on Combined MBR Process for Treatment of Domestic Wastewater with High Ammonia Nitrogen Concentration

WANG Zhi-hui，SONG Qian-wu，WANG Wen-jun，DAI Jian-kun，DAI Jin-guo，LI Zhi，WU Qi，ZHANG Yue
Environmental Engineering Design Center，Chinese Research Academy of Environmental Sciences，Beijing 100012，China

Domestic wastewater with low carbon/nitrogen ratio(BOD5/TN)and high ammonia nitrogen concentration was used to study the stability and the effects of a pilot plant with combined process of enhanced anoxic-oxic(A/O)process and MBR.The results showed that with the introduction of cilium media to the A/O process，the removal effect of the organic material and ammonia nitrogen was enhanced，and the membrane fouling was relieved.According to the variation of the influent load and temperature，the operating parameters ofρ(MLSS)and mixture internal return ratio were optimized to ensure the stable operation with HRT of 6.7-11.9 hours and membrane flux of 11-20 L/(m2·h).The average removal efficiencies of the combined process for BOD5，CODCr，NH3-N and SSreached 97.4% ，87.2% ，97.5% and 100% ，respectively.The concentrations of BOD5，CODCrand NH3-N were below 6，40 and 5 mg/L，respectively.Due to lack of carbon sources，the removal rates of TN and TP were relatively low，being 28.5%and 26.8% ，respectively.TN and TP in the treated water were mainly in the form of nitrate nitrogen and dissolved phosphate，which are the main forms absorbed by plants.Therefore，the treated water meeting the requirements of reclaimed water sources could be reused not only as city greening and agricultural irrigation water，supplementing the necessary nitrogen and phosphorus nutrients for plant and crop growth，but could also provide an effective way for domestic wastewater reusing.

MBR;A/O process;domestic wastewater;low carbon/nitrogen ratio;wastewater reuse

X703.1

A

1001－6929(2010)12－1535－06

2010－04－01

2010－09－02

國家水體污染控制與治理科技重大專項(2008ZX07211－006);中央級科研院所基本科研業(yè)務(wù)專項(2010KYYW11)

王之暉(1973－)，女，黑龍江哈爾濱人，副研究員，博士，主要從事水污染控制與治理工程技術(shù)研究，wzh_1001@163.com.