EMO復(fù)合菌與MBR膜反應(yīng)器組合工藝處理醫(yī)藥中間體工業(yè)常規(guī)生化出水研究

司新娜，劉明仁

（1.山東金城醫(yī)藥化工股份有限公司 ，山東 淄博 255000；2.山東金城柯瑞化學(xué)有限公司，山東 淄博 255000）

1 引言

醫(yī)藥中間體生產(chǎn)廢水由于含有大量大分子有機(jī)物、雜環(huán)類物質(zhì)和毒性物質(zhì)，經(jīng)過常規(guī)生化處理工序后，可生化性變差（B／C＜0.1），即使再加以相應(yīng)物理化學(xué)方法，往往也難以達(dá)到理想效果。因此在目前較高標(biāo)準(zhǔn)的排水要求下，該類廢水的處理問題已成為醫(yī)藥中間體行業(yè)發(fā)展的瓶頸。本研究使用EMO復(fù)合菌微生物技術(shù)，以活性炭作為載體，與 MBR膜（微濾）組合工藝，通過考察EMO菌生長習(xí)性、活性炭粒徑、截留膜的選擇等因素，確定了最佳的處理工藝條件。

2 實驗部分

2.1 實驗裝置

本實驗采用自行制作的兩級SBR模擬生化反應(yīng)器與微濾膜裝置串聯(lián)的方式進(jìn)行。實驗裝置流程如圖1所示。

2.2 實驗參數(shù)

實驗用SBR裝置體積為150L；微濾膜參數(shù)：膜管長450mm，19通道，通道內(nèi)徑4mm，通道外徑30mm，MBR膜孔徑0.1μm；

圖1 實驗裝置流程

活性炭材質(zhì)：煤質(zhì)柱狀（粒徑4mm左右），粉末活性炭（粒徑200目左右）。

2.3 實驗方法

A實驗：在實驗裝置SBR1和SBR2中分別加入100L自來水，顆?；钚蕴?kg、液體EMO菌種5L，不加MBR裝置。

B實驗：在實驗裝置SBR1和SBR2中分別加入100L自來水，粉末活性炭5kg、液體EMO菌種5L，不加MBR裝置。

C實驗：在實驗裝置SBR1和SBR2中分別加入100L自來水，粉末活性炭5kg、液體EMO菌種5L，連接MBR裝置。

將常規(guī)生化后COD約1200mg／L，BOD5約30mg／L，pH值在6～9之間的廢水，以2.5L／h的流量加入SBR1中，實驗系統(tǒng)經(jīng)溢流連續(xù)出水，SBR采用微孔曝氣器曝氣，DO維持在5mg／L左右；反應(yīng)溫度控制在25～30℃之間，沉降比在15%～20%之間。實驗連續(xù)進(jìn)行4個月，每間隔7d左右取出水樣進(jìn)行分析一次，按照國標(biāo)GB11914－89測定COD濃度，計算COD去除率。

3 結(jié)果與討論

3.1 A實驗

將EMO菌馴化、負(fù)載在顆?；钚蕴可?，不采用MBR膜進(jìn)行截留，COD去除率效果如圖2所示。

圖2 顆?；钚蕴浚獷MO菌種工藝COD去除效果

從實驗情況來看，在前50d的運行中，菌種經(jīng)過馴化，逐步適應(yīng)生存環(huán)境，COD總?cè)コ室恢狈€(wěn)定上升，第3個月時可達(dá)到80%以上的去除率，100d后COD總?cè)コ书_始呈下降趨勢，到120d后已下降至20%以下。產(chǎn)生此類現(xiàn)象的主要原因采用大顆?；钚蕴侩y以保證載體處于流化狀態(tài)，炭顆粒堆積現(xiàn)象嚴(yán)重，影響了廢水與EMO菌間能量和營養(yǎng)物質(zhì)的傳遞，進(jìn)而降低了微生物生長速率和COD去除效果；同時由于顆粒活性炭相互碰撞摩擦，破碎后難以及時沉淀，隨出水排出時帶走部分EMO菌，造成菌種流失。

3.2 B實驗

將EMO菌馴化、負(fù)載在粉末活性炭上，不采用MBR膜進(jìn)行截留，COD去除率效果如圖3所示。

通過實驗發(fā)現(xiàn)，前50d菌種經(jīng)過馴化，逐步適應(yīng)生存環(huán)境，COD去除率穩(wěn)步上升，第50d左右的時間已達(dá)到80%以上，之后逐步下降并愈加強(qiáng)烈，到第120d后，COD去除率已降至20%以下。同時在前2個月時活性炭沉淀分離效果良好，進(jìn)入第3個月后沉淀效果逐步變差，沉淀時間延長，而且出水顯黑色。這說明菌種附著在活性炭上，活性炭粒徑較小，顆粒經(jīng)過連續(xù)長時間摩擦后，難以沉降分離，故排水時會帶走活性炭，也會帶走部分EMO菌，造成菌種流失，處理效果快速下降。

圖3 粉末活性炭＋EMO菌種工藝COD去除效果

3.3 C實驗

將EMO菌馴化、負(fù)載在粉末活性炭上，同時采用MBR微濾膜進(jìn)行截留，COD去除率效果如圖4所示。

圖4 粉末活性炭＋EMO菌種＋MBR膜工藝COD去除效果

通過實驗發(fā)現(xiàn)，在50d以后的實驗周期內(nèi)，COD去除率基本可以維持在80%以上，并且最終出水十分清澈，色度接近于零。這得益于MBR膜的截留過濾作用，粉碎的活性炭并沒有隨出水流出，這既保證了菌種的數(shù)量穩(wěn)定，提升了處理效果，又能夠降低出水懸浮物。

4 結(jié)論

采用200目左右的粉末活性炭作為EMO復(fù)合菌種的生長載體，用孔徑為0.1μm微濾膜作為菌體的截留組件，能夠有效消除活性炭和EMO菌種流失現(xiàn)象。在B／C＜0.1的情況下，COD去除率能夠穩(wěn)定保持在80%以上，且出水色度接近于零，處理效果較普通生化工藝有較大提升。