MBR 處理農(nóng)藥廢水的試驗(yàn)研究

解明宇

（青島理工大學(xué) 山東青島 266033）

1 前言

農(nóng)藥廢水是極難降解的工業(yè)廢水。隨著農(nóng)藥種類和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化，農(nóng)藥廢水的成分也發(fā)生了變化，農(nóng)藥廢水毒性大，濃度高，成分復(fù)雜，廢水的處理難度大。在農(nóng)藥廢水的處理中，傳統(tǒng)的生物處理方法存在氨氮去除效率低，對(duì)微生物毒性大等問(wèn)題[1]，而膜生物反應(yīng)器集高效膜分離技術(shù)和生物反應(yīng)器的生物降解作用于一體，對(duì)農(nóng)藥廢水的處理有較強(qiáng)的針對(duì)性。楚小強(qiáng)等人利用膜生物反應(yīng)器對(duì)農(nóng)藥廢水進(jìn)行處理研究，其研究的農(nóng)藥廢水單一，原水中COD較低，并不具有廣泛性[2]。

本文通過(guò)采用由好氧活性污泥和纖維膜組件組成的MBR系統(tǒng)對(duì)4種不同產(chǎn)品的農(nóng)藥廢水進(jìn)行處理研究，考察該系統(tǒng)對(duì)不同農(nóng)藥廢水的去除效果，從而為農(nóng)藥廢水的深度處理及工程應(yīng)用提供理論依據(jù)。

2 試驗(yàn)部分

2.1 試驗(yàn)裝置與流程

圖1為本實(shí)驗(yàn)流程圖，如圖所示，本裝置在實(shí)驗(yàn)室自行組裝，容積20L，中空纖維濾膜放置在好氧反應(yīng)器中，好氧反應(yīng)器內(nèi)活性污泥取自城市污水廠氧化溝中好氧污泥，在反應(yīng)器底部以穿孔管鼓風(fēng)曝氣，采取曝氣30 min，停曝10min的方式運(yùn)行。人工控制進(jìn)出水，由于農(nóng)藥廢水中含有大量有毒及難降解的有機(jī)物，選擇水力停留時(shí)間（HRT）為24h，在整個(gè)運(yùn)行期間除取樣分析外不排泥。MBR出水采用抽吸15 min，停抽5 min的方式運(yùn)行，以減少對(duì)膜組件的污染。反應(yīng)器實(shí)際上兼具活性污泥法和膜分離兩種處理過(guò)程，因此，該工藝是這兩種處理方法的有效結(jié)合。

2.2 分析項(xiàng)目與方法

本試驗(yàn)分析項(xiàng)目包括常規(guī)項(xiàng)目和廢水中農(nóng)藥成分分析，常規(guī)項(xiàng)目包括系統(tǒng)進(jìn)出水的COD，氨氮及pH，均采用標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行分析[3]（見表1），廢水中農(nóng)藥采用氣相色譜分析。

表1 分析項(xiàng)目和分析方法

2.3 試驗(yàn)廢水

本試驗(yàn)采用的是昆山某作物保護(hù)有限公司的農(nóng)藥生產(chǎn)清洗廢水，由于該公司在不同時(shí)期生產(chǎn)不同的農(nóng)藥品種，各時(shí)期產(chǎn)生的沖洗廢水中成分含量也不同，本試驗(yàn)采用了生產(chǎn)不同農(nóng)藥的四種清洗廢水。其水質(zhì)情況如下：不同廢水的COD，氨氮都不相同，但是COD和氨氮呈正相關(guān)的關(guān)系。同時(shí)每種廢都含有不同種類的農(nóng)藥，其農(nóng)藥含量較高，也證明了其具有一定的毒性。

3 結(jié)果與討論

為了了解MBR對(duì)農(nóng)藥廢水的處理的穩(wěn)定性，采用20天為一個(gè)周期對(duì)一種農(nóng)藥廢水處理。本試驗(yàn)廢水的pH值在7左右，屬于微生物處理污染物的合適范圍，因此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有調(diào)節(jié)廢水的pH值。

3.1 下面介紹下膜生物反應(yīng)器對(duì)氨氮的去除

原水氨氮濃度212 mg/L，MBR上清液濃度為70 mg/L～80 mg/L，膜出水氨氮濃度為15 mg/L～20 mg/L，氨氮其去除率穩(wěn)定在79%左右。當(dāng)進(jìn)水氨氮較小時(shí)，，其氨氮去除率比較穩(wěn)定。

當(dāng)原水氨氮濃度175 mg/L，MBR上清液濃度為70 mg/L～75 mg/L，膜出水氨氮濃度為10mg/L～15mg/L，氨氮去除率為83%~85%。

當(dāng)原水氨氮濃度400mg/L，由于氨氮的濃度較高，以及農(nóng)藥廢水的毒性，對(duì)硝化菌產(chǎn)生毒害作用，前5天的氨氮去除率只有74%，經(jīng)過(guò)6~10天的馴化，系統(tǒng)硝化功能穩(wěn)定，MBR上清液濃度降到100 mg/L～110mg/L，膜出水氨氮濃度為20mg/L左右，氨氮去除率穩(wěn)定在77%左右。當(dāng)原水氨氮濃度691mg/L，MBR上清液濃度110 mg/L～120 mg/L，膜出水氨氮濃度為30 mg/L～40mg/L，其氨氮去除率僅有74%。

綜上所述，MBR系統(tǒng)對(duì)農(nóng)藥沖洗廢水中氨氮有較好的去除效果，進(jìn)水中氨氮濃度小于200 mg/L時(shí)，其去除率能達(dá)到80%以上。但當(dāng)進(jìn)水中氨氮濃度較高時(shí)，MBR對(duì)氨氮的去除效果會(huì)因?yàn)檗r(nóng)藥廢水的對(duì)硝化菌的毒性而降低，氨氮去除率隨之降低。要使氨氮能夠達(dá)標(biāo)排放，還需進(jìn)行深度處理。

4 結(jié)語(yǔ)

4.1 MBR對(duì)農(nóng)藥廢水的去除具有通用性，農(nóng)藥廢水進(jìn)水COD的增加，MBR膜出水會(huì)隨著增大。當(dāng)進(jìn)水COD濃度達(dá)到8000 mg/L時(shí)，膜出水COD濃度還能保持在200mg/L左右，說(shuō)明反應(yīng)器有著較好的抗沖擊負(fù)荷能力。

4.2 MBR對(duì)農(nóng)藥廢水的氨氮的去除有較好的效果，隨著進(jìn)水中氨氮濃度的增加，其氨氮去除率會(huì)之降低。并且膜出水的氨氮還只能達(dá)到城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，還需要后續(xù)的工藝進(jìn)行進(jìn)一步的處理。

[1]胡志鵬.農(nóng)藥廢水生物處理工藝的現(xiàn)狀與進(jìn)展[J].農(nóng)藥研究與應(yīng)用,2011,15(1):9-12．