膜生物反應(yīng)器—O3催化氧化—曝氣生物濾池處理化工園區(qū)綜合廢水的中試研究*

張 龍 涂 勇 陳 勇

(江蘇省環(huán)境科學(xué)研究院，江蘇省環(huán)境工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210036)

膜生物反應(yīng)器—O3催化氧化—曝氣生物濾池處理化工園區(qū)綜合廢水的中試研究*

張 龍 涂 勇 陳 勇

(江蘇省環(huán)境科學(xué)研究院，江蘇省環(huán)境工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210036)

以某化工園區(qū)污水處理廠綜合廢水為對(duì)象，采用“膜生物反應(yīng)器(MBR)—O3催化氧化—曝氣生物濾池(BAF)”組合工藝進(jìn)行深度處理。結(jié)果表明：(1)MBR適宜的DO、混合液懸浮固體質(zhì)量濃度(MLSS)分別為3、3 000～4 000mg/L。粉末活性炭(PAC)的投加對(duì)COD的去除有明顯促進(jìn)作用，并可提高系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)荷，延緩MBR膜通量的下降速率，減少溶解性微生物產(chǎn)物和胞外聚合物的積累，有效緩解膜污染。(2)采用O3催化氧化作為BAF的前處理單元，可節(jié)約30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的O3投加量，BAF出水COD和氨氮平均去除率分別提高9.9、5.1百分點(diǎn)。(3)在PAC投加量100mg/L、O3投加量50mg/L、O3接觸氧化時(shí)間2h、BAF水力停留時(shí)間6h的條件下，組合工藝出水COD、氨氮、TP平均分別為76.5、3.6、<0.4mg/L，達(dá)到江蘇省《化學(xué)工業(yè)主要水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB32/939—2006)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。而且，廢水中特征有機(jī)污染物得到有效降解，應(yīng)急毒性有較大程度降低。

化工園區(qū)綜合廢水 膜生物反應(yīng)器O3催化氧化 曝氣生物濾池 特征有機(jī)污染物

Abstract: A combined process “MBR-O3catalytic oxidation-BAF” was used for treatment of comprehensive wastewater from a chemical industrial park. The results showed：(1) suitable DO and MLSS were 3，3 000-4 000 mg/L in MBR，respectively. Adding PAC in MBR could promote the COD removal and the resistance to impact load effectively. Membrane flux decrease and membrane fouling of MBR were also controlled due to the accumulation decrease of SMP and EPS. (2) O3catalytic oxidation before BAF could rise 9.85 and 5.1 percent point to COD and ammonia nitrogen removal rate，respectively，and 30% (mass ratio) of O3dosage could be saved. (3) Under a certain condition (dosing quantity of PAC=100 mg/L, dosing quantity of O3=50 mg/L, contact oxidation time of O3=2 h and HRT of BAF=6 h)，the effluent could meet the first level standard of “Discharge standard of water pollutants for chemical industry” (DB 32/939-2006) in Jiangsu. It was revealed that major characteristic organic pollutants in wastewater were degraded and the emergency toxicity of the wastewater was also reduced greatly.

Keywords: comprehensive wastewater from chemical industrial park; MBR； O3catalytic oxidation; BAF； characteristic organic pollutant

化工園區(qū)所排放的綜合廢水具有污染物復(fù)雜多變、毒性大、鹽分高、沖擊負(fù)荷強(qiáng)等特點(diǎn)，一直是水污染控制領(lǐng)域的難點(diǎn)[1-3]?；@區(qū)綜合廢水的治理還具有以下特征：(1)很多園區(qū)產(chǎn)業(yè)定位不高，企業(yè)數(shù)量多，規(guī)模偏小，企業(yè)產(chǎn)品繁雜并隨市場(chǎng)的需求不斷變化；(2)多數(shù)園區(qū)的污水處理廠接管標(biāo)準(zhǔn)以COD和氨氮為主要指標(biāo)，對(duì)特征有機(jī)污染物等指標(biāo)關(guān)注不夠，且無有效監(jiān)管手段，導(dǎo)致具有一定毒性；(3)經(jīng)過企業(yè)預(yù)處理的化工園區(qū)綜合廢水COD構(gòu)成主要為難降解有機(jī)物，其中大部分為苯環(huán)、雜環(huán)及氯代芳烴等物質(zhì)，這些有機(jī)物除了難生化降解外，還會(huì)抑制生化作用進(jìn)程。目前，大部分化工園區(qū)污水處理廠的常規(guī)生化工藝無法實(shí)現(xiàn)對(duì)這些難降解有機(jī)物的高效去除，這成為導(dǎo)致出水COD、TN超標(biāo)的重要原因[4-5]。

鑒于此，本研究提出了“膜生物反應(yīng)器(MBR)—O3催化氧化—曝氣生物濾池(BAF)”為主體的組合工藝作為深度處理工藝，對(duì)化工園區(qū)綜合廢水進(jìn)行處理，圍繞常規(guī)指標(biāo)和特征有機(jī)污染物的去除，為污水處理廠出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)提出相應(yīng)的解決措施，這對(duì)化工園區(qū)綜合廢水的達(dá)標(biāo)治理和污水處理廠的提標(biāo)改造，具有較大的借鑒意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)水樣及材料

綜合廢水取自江蘇省沿海某化工園區(qū)污水處理廠，園區(qū)產(chǎn)業(yè)定位為專業(yè)化農(nóng)藥基地和精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)特色載體，目前正在向醫(yī)藥化工、新材料等產(chǎn)業(yè)升級(jí)。園區(qū)入駐企業(yè)超100家，均為化工企業(yè)?；@區(qū)實(shí)際廢水處理量為10 000～14 000 m3/d，廢水水質(zhì)特征如表1所示。其中，TN與氨氮間的差別主要來自硝態(tài)氮和有機(jī)氮，一方面接管企業(yè)來水大部分經(jīng)過好氧生化處理，含有一定量的硝態(tài)氮；另外一方面，化工企業(yè)廢水中普遍存在有機(jī)氮，在企業(yè)預(yù)處理段不能得到完全處理，因此進(jìn)入園區(qū)集中污水處理廠。實(shí)測(cè)也表明，廢水中硝態(tài)氮和有機(jī)氮濃度波動(dòng)較大。本研究不直接針對(duì)原水進(jìn)行處理，而是將污水處理廠“調(diào)節(jié)池+初沉池+水解酸化”后出水作為研究目標(biāo)。

1.2 試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)處理流量5 t/d(208 L/h)，具體包括缺氧反應(yīng)池、MBR好氧池、O3氧化池、脫氣池、BAF、清水池等多種工藝單元，中間設(shè)有超越管。根據(jù)實(shí)際情況，混凝沉淀池的處理效果不明顯，因此本研究中沒有投加相關(guān)混凝劑和助凝劑(聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺(PAM))。

表1 廢水水質(zhì)特征及其排放標(biāo)準(zhǔn)

圖1 中試試驗(yàn)裝置工藝流程示意圖Fig.1 Process flow chart of experimental apparatus

前期開展膜材質(zhì)和膜組件形式對(duì)MBR處理效果的影響試驗(yàn)。結(jié)果表明，聚偏氟乙烯(PVDF)材質(zhì)的膜和平板膜組件對(duì)污染物具有更好的去除效果。因此，本試驗(yàn)采用PVDF平板膜開展各項(xiàng)試驗(yàn)。O3氧化催化劑采用自制的陶粒負(fù)載Ti-Fe-Mn催化劑，有效填充高度為1 m。研究表明，O3投加量35～50 mg/L為佳[6]。

1.3 試驗(yàn)與分析方法

采用氣相色譜—質(zhì)譜法檢測(cè)廢水中特征有機(jī)污染物，儀器型號(hào)及具體檢測(cè)方法見文獻(xiàn)[7]。DO采用HACH手持溶解氧測(cè)定儀測(cè)定(HQ30d標(biāo)準(zhǔn)溶氧探頭)。其他常規(guī)指標(biāo)如混合液懸浮固體濃度(MLSS)、COD、氨氮等分別按照《水質(zhì) 懸浮物的測(cè)定 重量法》(GB 11901—89)、《水質(zhì) 化學(xué)需氧量的測(cè)定 重鉻酸鹽法》(GB 11914—89)、《水質(zhì) 氨氮的測(cè)定 納氏試劑分光光度法》(HJ 535—2009)等進(jìn)行檢測(cè)。

胞外聚合物(EPS)分為兩部分：一部分是附著在活性污泥菌膠團(tuán)上并幫助和保持菌膠團(tuán)絮體形態(tài)的EPS；另一部分是由菌體分泌到上清液中或是由污泥顆粒上脫落下來進(jìn)入到上清液中的EPS[8]。在本研究中，EPS專指附著在污泥菌膠團(tuán)上的EPS，上清液中不能通過離心方式與液相分離的溶解性和膠體態(tài)EPS統(tǒng)稱為溶解性微生物產(chǎn)物(SMP)。本研究采用熱提取方式提取EPS(以單位質(zhì)量揮發(fā)性污泥計(jì))。

MBR和BAF采用接種培養(yǎng)法，分別取目標(biāo)污水處理廠好氧池泥水混合物加入反應(yīng)器，MLSS為2 000 mg/L左右。用純水及少許葡萄糖，配成COD在500 mg/L左右的培養(yǎng)液加入反應(yīng)器，調(diào)節(jié)DO保持在3 mg/L左右，控制停留時(shí)間(缺氧段、MBR好氧段、BAF停留時(shí)間分別為6、18、6 h)，逐漸增加進(jìn)水中原水比例，減少葡萄糖用量，直至不加葡萄糖。至調(diào)試后期(8～15 d)，葡萄糖逐漸不加，MBR出水連續(xù)監(jiān)測(cè)COD穩(wěn)定在120 mg/L左右，BAF陶粒吸附趨于飽和，陶粒表面逐漸形成一層生物膜，微生物、異養(yǎng)菌逐漸增多，則培養(yǎng)成功。

2 結(jié)果與分析

2.1 MBR的運(yùn)行參數(shù)篩選

2.1.1 DO及MLSS等對(duì)MBR運(yùn)行效果的影響

MBR好氧段的DO對(duì)污染物的去除和膜污染的形成具有較大影響?？刂芃LSS為2 000～3 000 mg/L，以COD和氨氮去除率為指標(biāo)，系統(tǒng)研究了DO對(duì)MBR的影響，結(jié)果見圖2。

當(dāng)DO為5 mg/L時(shí)，COD去除率為25%左右；當(dāng)DO調(diào)整到3 mg/L時(shí)，出水COD有較明顯的下降，去除率能達(dá)到37%左右；隨著DO下降到2 mg/L，COD去除率下降較明顯，只能達(dá)到15%左右。由于MBR內(nèi)部MLSS較高，當(dāng)DO過高時(shí)，MBR中好氧微生物沒有足夠的營(yíng)養(yǎng)，多進(jìn)行內(nèi)源呼吸，出水COD偏高。DO過低時(shí)，有機(jī)物無法充分降解，出水COD較高。當(dāng)進(jìn)水氨氮維持在13～26 mg/L時(shí)，DO在2～5 mg/L間變化，氨氮去除率變化不明顯。當(dāng)DO在2、3、5 mg/L時(shí)，氨氮平均去除率分別為80.5%、82.7%、78.8%。MBR整體對(duì)于氨氮的去除效果較好，這主要與MBR膜截留微生物，提升了MBR內(nèi)MLSS有關(guān)。

MLSS是MBR運(yùn)行的重要參數(shù)，正常情況下MBR系統(tǒng)內(nèi)的MLSS可達(dá)到8 000～10 000 mg/L，但由于目標(biāo)廢水的可生化性較差，因此正常情況下，MLSS不超過5 000 mg/L，在DO為3 mg/L的情況下，研究MLSS對(duì)MBR去除污染物的影響，結(jié)果見圖3。進(jìn)水COD在177～247 mg/L波動(dòng)，當(dāng)MLSS為2 000 mg/L時(shí)，COD平均去除率為19.6%；MLSS上升到3 000 mg/L時(shí)，出水COD有較明顯的下降，平均去除率能達(dá)到35.1%；MLSS上升到4 000 mg/L，COD去除率上升，但幅度不大。當(dāng)MLSS為2 000～4 000 mg/L時(shí)，氨氮去除率變化不明顯，MLSS較高時(shí)去除率略高。當(dāng)MLSS為2 000、3 000、4 000 mg/L時(shí)，平均去除率分別達(dá)到76.8%、82.1%、81.5%。綜合而言，MBR適宜的DO為3 mg/L，MLSS為3 000～4 000 mg/L。

圖2 MBR中DO對(duì)COD和氨氮去除的影響Fig.2 Influence of DO on COD and ammonia nitrogen removal in MBR

圖3 MBR中MLSS對(duì)COD和氨氮去除的影響Fig.3 Influence of MLSS on COD and ammonia nitrogen removal in MBR

圖4 PAC投加量對(duì)COD和氨氮去除率的影響Fig.4 Influence of PAC dosage on COD and ammonia nitrogen removal effect in MBR

2.1.2 粉末活性炭(PAC)投加對(duì)MBR運(yùn)行效果的影響

在MBR中投加PAC，一方面可在廢水中形成生物活性炭反應(yīng)器(PACT)，提高對(duì)特征有機(jī)污染物的去除率；另一方面，在超濾膜的預(yù)涂層工藝研究過程中也發(fā)現(xiàn)，通過PAC的投加可有效減緩膜污染[9]。目前，MBR中投加PAC在化工園區(qū)綜合廢水處理中的研究較少?？刂芃BR好氧段DO為3 mg/L，MLSS為3 000～4 000 mg/L，研究MBR中投加PAC對(duì)COD和氨氮去除效果的影響，結(jié)果見圖4。

當(dāng)無PAC投加時(shí)，COD平均去除率只有38.3%，且不穩(wěn)定；在進(jìn)水COD有較大波動(dòng)下，PAC投加量增加到100 mg/L，COD平均去除率升至45.4%；當(dāng)PAC投加量增加到250 mg/L，COD平均去除率達(dá)到50.8%；PAC投加量達(dá)到500 mg/L時(shí)，COD去除率達(dá)到較高水平，平均去除率達(dá)到54.8%。因此，PAC投加量對(duì)COD的去除有較大影響，COD去除率隨著PAC投加量的增加而上升。同時(shí)，PAC的投加強(qiáng)化了系統(tǒng)的抗沖擊能力，出水COD波動(dòng)不大。

無PAC投加時(shí)，氨氮平均去除率為81.5%。隨著PAC的投加，氨氮去除率略有提升，PAC投加量為100、250、500 mg/L時(shí)，氨氮平均去除率分別為88.5%、88.1%、88.5%，出水氨氮低于3 mg/L。因此，PAC的投加強(qiáng)化了系統(tǒng)對(duì)氨氮去除的穩(wěn)定性，即使進(jìn)水氨氮在20 d內(nèi)升高到33.6 mg/L，出水氨氮也能達(dá)到DB 32/939—2006一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.3 PAC投加對(duì)MBR膜污染情況的影響

由圖5可知，PAC的投加可有效延緩MBR膜通量的下降速率，緩解膜污染。這是由于投加PAC后，活性污泥絮體可以PAC為載體，相互黏附在一起，聚集而形成較大的絮體，改善了污泥絮體性質(zhì)，提高了混合液的可過濾性，也減輕了污染物對(duì)膜組件的阻塞。

圖5 PAC對(duì)MBR膜通量的影響Fig.5 Influence of PAC on membrane flux in MBR

SMP是微生物在降解環(huán)境中可利用基質(zhì)進(jìn)行內(nèi)源代謝或者應(yīng)對(duì)環(huán)境壓力過程產(chǎn)生的溶解性有機(jī)物。前期SMP產(chǎn)量增加與基質(zhì)降解的微生物產(chǎn)物關(guān)聯(lián)，微生物分解代謝及細(xì)胞增長(zhǎng)速率較快，從而刺激微生物釋放出更多的SMP。污泥馴化后可以生物降解部分SMP，所以沒有造成SMP在反應(yīng)器中長(zhǎng)時(shí)間積累。但高濃度的SMP較難被降解，會(huì)抑制微生物的活性并引起膜污染。從圖6(a)可知，PAC投加可減少SMP的積累，進(jìn)而緩解膜污染。

EPS普遍存在于活性污泥絮體內(nèi)部及表面，在細(xì)胞間起架橋作用，細(xì)胞通過EPS進(jìn)行物質(zhì)和能量的傳遞。EPS組成較復(fù)雜，包括多糖、蛋白質(zhì)、糖醛酸、核酸、腐殖酸、(磷)脂類以及其他位于細(xì)胞表面和細(xì)胞間隙的聚合物質(zhì)。EPS可引起膜凝膠層的污染，是引起膜通量下降的優(yōu)勢(shì)污染物質(zhì)。EPS的累積不僅影響污泥的活性，還會(huì)影響膜的透水性能。由圖6(b)可知，PAC投加使EPS的積累量減少，可改善污泥的沉降性和過濾性，使得膜凝膠層較疏松，透水性好，進(jìn)而減緩膜通量的衰減速率。

圖6 PAC對(duì)MBR系統(tǒng)SMP和EPS的影響Fig.6 Influence of PAC on SMP and EPS in MBR

2.2 O3催化氧化工藝選擇

2.2.1 O3氧化與生化工藝銜接對(duì)比研究

長(zhǎng)久以來，O3置于生化處理之前和之后對(duì)工業(yè)廢水處理效果的優(yōu)劣一直是工藝選擇的焦點(diǎn)。采用停留時(shí)間為7 h的A/O池為生化工藝，以出水COD為主要檢測(cè)指標(biāo)，對(duì)比驗(yàn)證O3氧化在A/O前和A/O后的處理效果，結(jié)果見圖7。O3氧化置于生化處理前后對(duì)出水COD差異不大，分析認(rèn)為原水中有部分頑固性難降解有機(jī)物，在A/O+O3或O3+A/O中均不能得到完全去除。值得注意的是，A/O+O3工藝的出水色度明顯好于O3+A/O。究其原因，主要在于生化反應(yīng)生成的類腐殖酸等有機(jī)物存在一定色度，而O3具備優(yōu)良的脫色效果。因此，采用A/O+O3的工藝，O3可降解A/O出水中部分有機(jī)物，同時(shí)提高廢水的可生化性，使得有機(jī)物更易被生化降解，進(jìn)入后續(xù)BAF時(shí)處理效果更佳。

圖7 O3氧化與A/O工藝前后銜接處理效果對(duì)比Fig.7 Treatment effect contrast by different combined process of O3 and A/O

圖8 O3氧化及O3催化氧化在不同O3投加量時(shí)的處理效果對(duì)比Fig.8 Treatment effect contrast by O3 oxidation and O3 catalytic oxidation

2.2.2 O3氧化與O3催化氧化對(duì)比研究

O3催化氧化作為一種非均相的催化系統(tǒng)，通過加入催化劑誘導(dǎo)了水中O3分解產(chǎn)生更多·OH的活性組分，以此提高對(duì)廢水中難降解有機(jī)污染物的去除效率。對(duì)比考察O3氧化和O3催化氧化對(duì)廢水中有機(jī)物的降解效果，結(jié)果見圖8。O3投加量為50 mg/L時(shí)的O3氧化，與O3投加量為35 mg/L的O3催化氧化，達(dá)到類似的處理效果。即采用O3催化氧化可節(jié)約30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))左右的O3投加量。

2.2.3 O3氧化與O3催化氧化對(duì)BAF處理效果影響的對(duì)比

考察O3氧化和O3催化氧化對(duì)BAF處理效果的影響，BAF停留時(shí)間為6 h，結(jié)果見圖9。采用O3氧化，BAF出水COD降至平均96.2 mg/L，平均去除率為28.7%；氨氮從進(jìn)水的4.8 mg/L降至平均1.9 mg/L，平均去除率為60.0%。采用O3催化氧化，BAF出水COD可降至平均83.3 mg/L，平均去除率為38.6%；氨氮平均去除率為65.1%；COD和氨氮平均去除率分別提高了9.9、5.1百分點(diǎn)。說明O3催化氧化能較大程度地提高廢水中難降解有機(jī)物的去除率，增加廢水的可生化性，比O3氧化更適合作為BAF的前處理單元。值得注意的是，O3氧化后氨氮有升高的情況發(fā)生，推測(cè)O3的強(qiáng)氧化性將水中部分有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成了氨氮。

2.3 MBR—O3催化氧化—BAF協(xié)同作用

對(duì)MBR—O3催化氧化—BAF進(jìn)行集成，在篩選中試系統(tǒng)最佳工藝參數(shù)的情況下，開展達(dá)標(biāo)可行性研究。結(jié)合運(yùn)行效果和成本效益，組合工藝的最佳運(yùn)行參數(shù)調(diào)整如下：PAC投加量100 mg/L、O3投加量50 mg/L、O3接觸氧化時(shí)間2 h、BAF水力停留時(shí)間6 h。

2.3.1 常規(guī)指標(biāo)去除效果

中試處理系統(tǒng)對(duì)COD和氨氮的去除情況見圖10。

MBR出水COD平均為121.7 mg/L，MBR段COD平均去除率為45.6%，MBR對(duì)COD的去除效果明顯，具有較高的耐沖擊負(fù)荷特性。PAC的投加強(qiáng)化了生化工段對(duì)難降解有機(jī)物的去除，減輕后續(xù)O3催化氧化工段的有機(jī)負(fù)荷。BAF出水COD平均為76.5 mg/L，系統(tǒng)COD平均去除率為65.1%。O3催化氧化強(qiáng)化了·OH的產(chǎn)生，提高廢水的可生化性，而BAF集生化處理和截留SS于一體，可有效實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的去除。O3催化氧化和BAF技術(shù)的結(jié)合很好地體現(xiàn)了催化氧化和生物降解的協(xié)同作用。

進(jìn)水氨氮平均為23.5 mg/L，MBR出水氨氮平均為6.8 mg/L，MBR段氨氮平均去除率為71.1%，MBR工藝對(duì)氨氮的去除效果明顯，主要原因是PAC強(qiáng)化了生化工藝對(duì)難降解有機(jī)物的處理，生化系統(tǒng)DO充足，污泥新陳代謝活躍，硝化菌發(fā)揮硝化作用效果明顯。BAF出水氨氮平均為3.6 mg/L，系統(tǒng)氨氮平均去除率為83.9%。

此外，中試BAF出水TP平均在0.4 mg/L內(nèi)，因此系統(tǒng)出水可達(dá)到DB 32/939—2006一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

圖9 O3氧化和催化氧化對(duì)BAF處理效果的影響Fig.9 Influence of O3 oxidation and O3 catalytic oxidation to treatment effect of BAF

圖10 中試處理系統(tǒng)對(duì)COD和氨氮的去除情況Fig.10 COD and ammonia nitrogen treatment effect of pilot system

2.3.2 成本分析

中試系統(tǒng)主要投加的藥劑為O3和PAC，其中O3、PAC投加量分別為50、100 mg/L，因此深度處理的藥劑成本約為0.8元/m3。與類似深度處理工藝“Fenton氧化—混凝沉淀”相比，一般藥劑Fe2+、H2O2、PAM投加量分別為180、220、4.5 mg/L，合計(jì)藥劑成本約1.8元/m3[10]。因此，采用MBR—O3催化氧化—BAF組合工藝，成本降低，且工藝整體二次污染少，環(huán)境友好程度更佳。

2.3.3 其他指標(biāo)的處理效果

為考察中試系統(tǒng)特征有機(jī)污染物的降解效果，對(duì)組合工藝各處理工段出水進(jìn)行氣相色譜—質(zhì)譜分析，檢出結(jié)果：(1)進(jìn)水：二甲基砜、三甲基硫代磷酸酯、S-甲基酯-O，O-二乙基硫代磷酸、乙二醇基異丙醇、甲基酯-O，O，S-三乙基硫代磷酸、2，6-二乙基苯胺、1，6-己二胺、菌達(dá)滅、噻吩乙酸異丙酯、諾蒎酮、三丁基磷酸酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、丙草胺；(2)MBR出水：二乙二醇二甲醚、鄰苯二甲酸二異丁酯、叔丁基異丙基醚、1，6-己二胺、三丁基磷酸酯、4-羥基苯基丁氮酮、諾蒎酮、丙草胺、1-脯氨酸-N-甲氧甲酰壬基甲酯；(3)O3催化氧化出水：2-(2-羥基丙氧基)-1-丙醇、3，3-二羥基-2-仲丁醇、鄰苯二甲酸二異丁酯、苯甲酸、甲癸醚；(4)BAF出水：2-(2-羥基丙氧基)-1-丙醇、3，3-二羥基-2-仲丁醇、季戊四醇、月桂酸。

采用組合工藝，廢水中各種特征有機(jī)污染物分子結(jié)構(gòu)得到改變(開環(huán)、斷鍵、裂解、基團(tuán)取代等)，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜的難降解有機(jī)物，包括除草劑成品(丙草胺、菌達(dá)滅等)、苯胺類(2，6-二乙基苯胺)、磷酸酯類(三甲基硫代磷酸酯、三丁基磷酸酯等)、酮類(諾蒎酮)等得到了有效降解，BAF出水檢出的月桂酸和季戊四醇等物質(zhì)推測(cè)為微生物代謝產(chǎn)物(屬于EPS或SMP)。同步分析了中試系統(tǒng)處理后廢水的應(yīng)急毒性，對(duì)比可知，廢水在經(jīng)過O3催化氧化處理后，毒性有較大程度降低，最終BAF處理后轉(zhuǎn)為低毒性。

3 結(jié) 論

(1) MBR適宜的DO、MLSS分別為3、3 000～4 000 mg/L。PAC的投加對(duì)COD的去除有明顯促進(jìn)作用，并可提高系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)荷，延緩MBR膜通量的下降速率，減少SMP和EPS的積累，有效緩解膜污染。

(2) O3氧化工藝安置在生化前后對(duì)出水水質(zhì)指標(biāo)影響不大，但采用A/O+O3工藝的脫色效果更明顯，并有效提高了廢水的可生化性，有利于后續(xù)BAF降解效果。采用O3催化氧化作為BAF前處理單元，可節(jié)約30%的O3投加量，BAF出水COD和氨氮平均去除率分別提高了9.9、5.1百分點(diǎn)。

(3) 在PAC投加量100 mg/L、O3投加量50 mg/L、O3接觸氧化時(shí)間2 h、BAF水力停留時(shí)間6 h的條件下，MBR—O3催化氧化—BAF組合工藝出水COD、氨氮、TP平均分別為76.5、3.6、<0.4 mg/L，達(dá)到DB 32/939—2006一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。而且，廢水中特征有機(jī)污染物得到有效降解，應(yīng)急毒性有較大程度降低。

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Pilot-scalestudyoncombinedprocessMBR-O3catalyticoxidation-BAFfortreatmentofcomprehensivewastewaterfromchemicalindustrialpark

ZHANGLong，TUYong，CHENYong.

(JiangsuProvincialAcademyofEnvironmentalScience，JiangsuProvincialKeyLaboratoryofEnvironmentalEngineering，NanjingJiangsu210036)

10.15985/j.cnki.1001-3865.2017.07.013

2016-04-15)

張 龍，男，1983年生，碩士，高級(jí)工程師，主要從事污水治理工藝設(shè)計(jì)研發(fā)以及水污染控制方面研究。

*江蘇省環(huán)保科研項(xiàng)目(No.2013036)。