序批式膜生物反应器处理模拟印染污水的试验研究

的水质评价方法不仅能直观地判断出水体中的主要污染因子，避免了单独采用综合污染指数法不能明确水体主要污染物的缺陷，而且能比较合理地反映水体功能区的达标情况，有效地消除单因子评价结果过于悲观的现象。

3结论通过上述分析，单因子评价和综合污染指数评价使用方便，优势互补，评价准确。

采用单因子评价和综合污染指数评价相联用的方法符合小城镇水源的实际情况，可以合理有效地对小城镇水源水质进行评价。

因此建议在对小城镇水源进行水质评价时同时使用单因子评价和综合污染指数进行联合评价。

参考文献1王文强.综合指数法在地下水水质评价中的应用[J].水利科技与经济，2008，14(1)：54-552薛巧英.水环境质量评价方法的比较分析[J].环境保护科学，2004，30(124)：64-673张美华，陈宏.几种模糊聚类法在环境质量综合评价中的应用[J].重庆环境科学，1999，21（3）：13-16.4薛巧英.汾河古交段水质控制规划研究[D].太原理工大学硕士学位论文.2003.5.5陆洲，夏秋颖，周琳，马涛.等斜率灰色聚类法在地面水环境质量评价中的应用[J].环境保护科学，2000，26(5)：43-46.6樊庆锌，郭威，孟宪林.加权灰色局势决策法在环境空气质量评价中的应用[J].环境保护科学，1999，25(5)：45-48.7李万海，张松滨，齐爱玖，王红.梯形灰色聚类分析与环境质量评价[J].吉林化工学院学报，2002，19(1)：23-25.8罗先香，杨建强.径向基函数网络在水环境质量评价分区中的应用[J].环境工程，2002，18(6)：50-54.9梁德华，蒋火华.河流水质综合评价方法的统一和改进[J].中国环境监测，18(2)：63-66.—————————————△作者通讯处：250101山东建筑大学市政与环境工程学院E－mail ：gudupaihuaizhe@△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△SMBR （Sequencing Membrane Batch Reactor 简称SMBR ）即序批式膜生物反应器，其工艺经过不断改进和发展已成为SBR 的第三代技术，已经在很多领域得到了大规模应用。

SMBR 工艺集中了MBR 工艺与SBR 工艺的优点，将膜生物反应器与序批操作巧妙地结合起来，即仍采用膜生物反应器但又采取间歇式的运行方法，因此SMBR 工艺具有出水水质好、污泥浓度高、可以在同一反应器内实现脱氮除磷的目的等特点，具有很好的前景。

1试验工艺及装置SMBR 反应器是自制的序批式膜生物反应器，主体装置采用不锈钢制作，反应器总体积长85cm ，宽44cm ，高40cm ，反应器容积150L ，实际有效容积为100L 。

本试验的工艺流程如图1所示：在反应器低液位时进水泵启动进水，之后曝气搅拌5min 以使泥水完全混合，再静置30min 后开始曝气，同序批式膜生物反应器处理模拟印染污水的试验研究朱家伟（凯发新泉水务（常熟）有限公司，江苏苏州215533）摘要采用人工配水（即模拟印染污水），在一定周期内考察不同进水水质对SMBR 系统降解模拟印染污水的处理效果的研究。

即不同进水COD 浓度在500－2500mg/L 之间，不同曝气量保持在0.4－1.6m 3/h 之间，不同进水pH 值为6.0－8.5之间。

试验结果表明，膜出水COD 平均去除率均在90%以上。

这说明SMBR 工艺具有很强抗水质冲击的能力，并且对模拟印染污水的降解效果非常好。

关键词序批式膜生物反应器模拟印染污水活性污泥△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△工业给排水时以出水10min 、停5min 的方式间歇出水。

反应器的曝气、进水和出水均由时间继电器自动控制。

此外，为了强化对水中污染物的去除和延缓膜污染，反应器在整个运行期间都投加了粉末活性炭，排泥后补充相应的PAC ，使其浓度维持在2g/L 。

中空纤维帘式膜组件的材质为聚偏氟乙烯，膜孔径为0.2um ，维持反应器流量为100L/h ，气水比为25/1，HRT 及SRT 分别为7h 和30d 。

本试验接种污泥取自公司生化反应池的剩余污泥，试验用水采用特定染料与天然河道水配制。

图1SMBR 反应器工艺流程图2试验分析方法①化学需氧量（COD ）：采用标准COD 测定方法测定，②污泥浓度（MLSS ）：采用重量法测定，③污泥指数（SVI ）：用量筒测定，④污泥的微生物相观察：光学显微镜。

3结果与讨论3.1不同进水COD 对降解效果的影响控制曝气量为0.8m 3/h ，初始MLSS 为3000mg/L的条件下，改变不同进水混合液COD 浓度，考察不同进水COD 对系统降解模拟印染污水的影响。

本研究选择五种进水COD 情况进行试验，分别为500mg/L 、1000mg/L 、1500mg/L 、2000mg/L 、2500mg/L 。

在给定的曝气量和初始MLSS 下，进行一定周期的运行，测定反应过程中进水COD （即原水COD ）及出水COD （即上清液COD 和膜出水COD ）的变化。

图2(a)、(b)、(c)、（d ）、（e ）即为不同进水COD 浓度对系统降解效果的曲线图。

（a ）进水COD 为500mg/L 时进水COD 与出水COD 的变化关系（b ）进水COD 为1000mg/L 时进水COD 与出水COD 的变化关系（c ）进水COD 为1500mg/L 时进水COD 与出水COD 的变化关系（d ）进水COD 为2000mg/L 时进水COD 与出水COD 的变化关系1、反应池2、膜组件3、曝气头4、搅拌装置5、ORP 、pH在线监测仪6、原水集水池7、蠕动泵8、空气压缩机9、蠕动泵10、膜出水集水池11、上清液集水池645129108711（e）进水COD为2500mg/L 时进水COD与出水COD的变化关系图2不同进水COD与出水COD的变化关系综合图2（a）、（b）、（c）、（d）、（e）不同进水COD值和COD去除率曲线可以看出，SMBR 系统的COD去除率很高并且相当稳定。

随着进水COD浓度的增大，COD的去除效果变化不是很大，这说明SMBR系统具有很强的耐COD的水质冲击的能力。

上清液去除率在71％－89％之间，平均去除率在82％左右；膜出水去除率在85％－97％之间，平均去除率在91％左右，较之传统的SBR法，SMBR出水更加稳定。

3.2不同曝气量对降解效果的影响试验在进水水质COD为1000mg/L左右的情况下，来研究不同曝气量对SMBR系统降解效果的影响，所选曝气量分别为0.4、0.6、0.8、1.2、和1.6m3/h。

在给定的曝气量下运行一定的时间后，采样测定上清液的出水COD值和膜出水COD值，从而研究不同曝气量对SMBR系统对模拟印染污水的降解效果的影响。

试验结果表明，进水COD值保持在1000mg/L 左右，而上清液出水COD和膜出水COD均保持在200以下，这说明SMBR系统对模拟印染污水的降解效果比较好。

由图可以看出随着曝气量的增大，COD去除率越高，然而在实践中，并不能盲目认为，曝气量越大，COD去除效果越好。

这是因为随着曝气量的增加，曝气产生的溶解氧早已满足反应器内微生物的需要，曝气量过大势必增加了混合液的湍流程度，造成微生物的絮体破碎，胶体态颗粒和有机物将从中释放出来，使水中溶解性COD上升，破坏了微生物的作用，同时氧消耗速度也开始下降，膜通量也会因此受到影响，能耗增加，因此从节约能源考虑，应控制适当的曝气量。

图3不同曝气量时进水COD与出水COD的变化关系3.3不同进水pH值对降解效果的影响图4不同进水pH值时进水COD与出水COD的变化关系在进行SMBR法处理模拟印染污水试验时，选择SMBR池进水COD为1000mg/L左右，当SMBR 池中有进水时开始曝气，曝气量维持在1.6m3/h恒定。

当SMBR池进水结束时就开始进行pH在线测定，并根据pH的变化，每隔一定时间间隔采样测定上清液的出水COD值和膜出水COD值，从而探讨pH值的变化对SMBR系统降解效果的影响。

如图4所示，进水pH值的改变对COD的去除影响不明显，COD去除率基本保持在90%左右。

4结论（1）不同进水COD对SMBR系统降解模拟印染污水的去除效果没有太大影响，这说明序批式膜生物反应器具有很好的抵抗冲击符合的能力，出水能够达到排放要求。

（2）随着曝气量的增加，COD的去除率呈现先升高后平稳的趋势，这说明并不是曝气量越大去除效果越好。

因此为使有机物达到很好的去除，又不浪费能源，应根据不同的反应条件，合理安排曝气量。

同时系统具有一定的耐pH变化冲击能力。

0引言化工废水具有污染物种类多、成分复杂、有机物浓度高、色度大、毒性强等特点，尤其是农药、精细化工、染料等复杂化工废水中通常含有大量的难降解有机毒物，有些还含有高浓度的盐份、氮、磷及有害重金属，水质差异大、可生化性差。

江苏省针对环太湖流域的水污染问题制定的《太湖地区城镇废水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》(DB32/1072-2007)，对COD、TN、TP、氨氮提出了更高的标准。

这对难降解有机废水现有物化预处理工艺提标改造的压力骤显，微波化学作为一种高效、实用的预处理方法来处理难降解有机废水，目前广大环保科技工作者已经进行了广泛而深入的研究，微波化学技术正在成为一种新兴的难降解有机废水高效预处理处理方法。

1微波化学原理1.1微波化学的动力学及热力学分析微波化学是利用现代微波技术来研究物质在微波场作用下的物理化学行为的一门科学[1]，早在1986年微波技术就用于有机合成中，R.J.Giguere对蒽与马来酸二甲酯的Diels-Alder环加成反应以及R.Gedye等在微波炉里以4-氯代苯基氧钠和苄基氯反应来制备4-氯代苄基苯基醚。

从化学热力学角度分析，由于微波电磁场的存在，改变了某些热力学函数在决定反应方向、平衡中的分配，从而引起了平衡点的移动，使平衡反应的产率增加。

另外，在微波场中，物质的化学反应性质有一定改变。

微波可改变极性分子的有序状态和化学键的结合强度，催化化学反应，影响反应的速率和产率；从化学动力学角度分析，反应在外力场作用下进行，将会导致活化自由能的减小，从而导致反应速率加快。

同时，微波场还会影响反应体系的电导，使电子转移的“方向性”更佳，从而增加了反应效率。

1.2微波化学的热效应及其特点虽然微波加热量大约为几个Jmol-1，不能激发分子进入高能级，但可以通过在分子中储存微波能微波化学用于难降解有机废水研究进展董婕，梅凯（南京工业大学环境学院，江苏南京210009）摘要农药、精细化工、染料等复杂化工废水中通常含有大量的难降解有机毒物，随着江苏太湖流域执行最严格的环境标准，对难降解有机废水现有的物化预处理设施提标改造的压力骤显，而微波化学技术正在成为一种新兴的难降解有机废水高效预处理方法之一。