摘要：采用EGSB + SPMBR組合工藝深度處理豆制品廢水。試驗(yàn)表明：EGSB和SPMBR工藝均具有抗沖擊能力強(qiáng)，容積負(fù)荷率高,有機(jī)物去除率高等特點(diǎn)。EGSB在厭氧消化作用下，對高濃度有機(jī)物的去除起到主要貢獻(xiàn)，為后單元的運(yùn)行提供了良好條件，SPMBR在進(jìn)一步深度降解有機(jī)物，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行方面發(fā)揮著重要作用，兩者的有機(jī)結(jié)合，獲得理想的有機(jī)物去除率。EGSB在中溫（32～370C）條件下，容積負(fù)荷達(dá)10kg/m3.d，有機(jī)物去除率在85%以上，總氮去除率在35%左右；SPMBR在環(huán)境溫度甚至低于150C的條件下，仍獲得有機(jī)物去除率在95%以上，出水COD值均低于50mg/L，氨氮去除率在35%左右，總氮去除率在30～60%之間。

關(guān)鍵詞：厭氧膨脹污泥床反應(yīng)器;浸沒式平板膜生物反應(yīng)器;豆制品廢水;深度處理

Research on of the advanced treatment of high strength soybean processing wastewater with EGSB +SPMBR reactor

Abstract: In this paper, Expanded Granular Sludge Bed process and SPMBR process were integrated to treat soybean waster water, and the efficiency of this integration process was investigated. The results showed that both EGSB and SPMBR process had the features of good impact-resistance ability, high volume load and high level of organics removal, etc. Due to anaerobic digestion in EGSB process, even waste water containing a large amount of organic substances could be degraded to a lower level, which made it suitable for the further treatment.  SPMBR was right for deep degradation, and played an important role in maintaining the stability of whole system. Integration of these two processes reinforced the efficiency of wastewater treatment, and high organic removal efficiency could be obtained. During ESGB phase in the temperature of 32～370C, the volume load of the EGSB reached 10 kg/m3.d, the organics removal could reached above 85%, and the removal of NH3-N was about 35%. In the following phase, the effluent of EGSB entered SPMBR for further treatment. The treatment results showed that even in the lower temperature of 150C, higher quality effluent could be achieved. The organic removal was above 95%, NH3-N removal was about 35%, and T-N removal was in the range of 30% ~ 60%, COD value of effluent was below 50mg/L.

Keyword: Expanded Granular Sludge Bed; submerged plate membrane bioreactor; soybean processing wastewater; advanced treatment

食品工業(yè)廢水是我國水體重大污染源之一，也是我國水污染防治的重點(diǎn)。豆制品廢水有機(jī)含量高，COD一般在10000~20000 mg/L[1]，而且N、P含量也較高，直接排放對水體危害嚴(yán)重。隨著環(huán)境成為人們越來越關(guān)注的話題，城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步提升，迫切需要對現(xiàn)有技術(shù)的升級和優(yōu)化，滿足更優(yōu)的出水水質(zhì)。

厭氧膨脹污泥床反應(yīng)器(Expanded Granular Sludge Bed，簡稱EGSB)是一種20世紀(jì)80年代后期在上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(Upflow Anaerobic Sludge Blanket，簡稱UASB)的基礎(chǔ)上研究開發(fā)的第三代高效厭氧反應(yīng)器，具有占地面積小、抗沖擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[2]，廣泛應(yīng)用于處理各類高濃度有機(jī)廢水。

浸沒式平板膜生物反應(yīng)器（submerged plate membrane bioreactor，簡稱SPMBR）是將平板膜技術(shù)與污水生物處理技術(shù)相結(jié)合的工藝[3-5]。該工藝采用浸沒式的方式，所用膜為平板膜。其特點(diǎn)是平板濾膜對微生物的有效截留，促使生化池內(nèi)能承受較大的有機(jī)負(fù)荷。在高濃度的活性污泥環(huán)境下，膜對難降解大分子有機(jī)物的有效截留，隨著活性污泥濃度的累積提高，微生物在好氧環(huán)境下新陳代謝，對生化池內(nèi)有機(jī)物進(jìn)行更徹底的消耗；同時濾膜能有效截留世代周期長的硝化菌，使系統(tǒng)具有更高效的硝化能力和氨氮去除率，保證最終出水達(dá)到排放要求。平板膜主要特點(diǎn)是穩(wěn)定性好，抗污染能力強(qiáng)，清洗更換方便等。

EGSB厭氧工藝和SPMBR好氧工藝是目前先進(jìn)的生化處理工藝，均具有占地面積小，容積負(fù)荷率高，抗沖擊能力強(qiáng)等特點(diǎn)。本試驗(yàn)通過EGSB+SPMBR工藝處理豆制品廢水的研究，主要考察了系統(tǒng)CODcr,BOD5,NH3-N,T-N的去除情況，為深度處理廢水提供技術(shù)路線，為進(jìn)一步深入研究提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 廢水來源與水質(zhì)

所用豆制品廢水采用碾磨黃豆得到豆?jié){，加水稀釋配比得到，廢水組分與豆制品企業(yè)排放廢水基本相同。試驗(yàn)過程中，CODcr濃度在1000～12000mg/L,BOD5/CODcr在0.45～0.75之間。

1.2試驗(yàn)裝置與流程

EGSB+ SPMBR工藝流程如圖1所示，兩臺試驗(yàn)裝置均由研究所自制。EGSB反應(yīng)器采用有機(jī)玻璃加工而成，高200cm，直徑25cm，容積為98L，反應(yīng)器外層包裹循環(huán)水管和泡沫保溫材料組成的保溫層，保溫層循環(huán)水來自于由溫控儀和熱源構(gòu)成自動溫控系統(tǒng)的恒溫水槽，反應(yīng)器內(nèi)部溫度經(jīng)過自動溫控水浴加熱控制在32～37℃；SPMBR好氧膜生物反應(yīng)器由有機(jī)玻璃反應(yīng)器，平板膜組件，及機(jī)電設(shè)備和控制系統(tǒng)組成，反應(yīng)器容積96L，采用 PVDF平板膜，膜面積1m2，最大處理水量200L/d。

圖1 工藝流程圖

1.3實(shí)驗(yàn)啟動與運(yùn)行

EGSB接種污泥取自市政污水處理廠污泥濃縮池污泥，經(jīng)過沉淀去除上清液，接種污泥濃度12.69 g/L，反應(yīng)器內(nèi)接種污泥量為總有效容積的1/3。EGSB反應(yīng)器的啟動與馴化同時進(jìn)行，采用低負(fù)荷啟動，啟動初始進(jìn)水CODcr=1000mg/L,有機(jī)負(fù)荷為0.5 kg COD/m3•d。系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，去除率達(dá)到80%后，開始不斷提升負(fù)荷，每次負(fù)荷提升不超過30%。

經(jīng)EGSB處理后的出水進(jìn)入SPMBR。SPMBR浸沒式好氧膜生物反應(yīng)器是在EGSB穩(wěn)定運(yùn)行后開始啟動，培養(yǎng)菌種為就地厭氧污泥，污泥濃度為6000mg/L,占總?cè)莘e的1/3。由于反應(yīng)器容積相對較大，在試驗(yàn)過程中采用的是低負(fù)荷，零污泥排放的方式運(yùn)行。

2 結(jié)論與討論

2.1 EGSB+ SPMBR系統(tǒng)去除有機(jī)物CODcr變化情況

EGSB反應(yīng)器在啟動初期，進(jìn)水CODcr濃度為1000mg/L左右，運(yùn)行歷時180余天， EGSB+SPMBR工藝的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)是在第100天后進(jìn)行的。EGSB和SPMBR工藝的進(jìn)出水CODcr變化情況及去除率見圖2。

圖2  EGSB、SPMBR反應(yīng)器進(jìn)出水CODcr濃度及去除率的變化

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