目前，我國每年的畜禽養殖廢水排放量曾經超越了100億噸，遠超越全國生活廢水與工業廢水的排放量總和。養殖業廢水屬于高濃度有機廢水，含有大量病原體，隨著雨水徑流進入水體，會造成地表水或公開水水質的嚴重惡化，是要挾飲用水水源平安的重要要素之一。往常，養殖廢水處理技術主要存在處置效率低、管理運轉本錢高等問題。為有效減少畜禽養殖廢水對環境的污染，建立美麗城鄉生態環境，研討開發畜禽廢水高效、低本錢的處置技術火燒眉毛。

　　低能耗復合膜生物反響器是經過向生物反響器內投加載體填料，在填料上構成生物膜，具有更高的處置效率、抗負荷沖擊才能強、減緩膜污染等優點。同時控制曝氣管路交織曝氣有利于減少能耗，取得較好的脫氮除磷效果。采用低能耗復合膜生物反響器處置畜禽養殖廢水，旨在討論其綜合處置效能。

　　1、資料與辦法

　　1.1 實驗設備

　　實驗設備如圖1所示。處置水量30L/h，反響器主體尺寸為60cm×40cm×100cm，有效容積為200L，設備包括進水系統、生物反響器主體、膜組件、曝氣系統。其中，膜組件位于生物反響器主體內部下方，用導流板分割成兩個對稱區域，即填料區和膜區。填料區采用半軟性填料，掛膜密度40%。膜區采用聚偏氟乙烯(PVDF)資料的中空纖維膜組件，膜絲公稱過濾孔徑為0.02μm，單個膜組件膜面積0.5m2，總膜面積2m2，設計膜瞬時過濾通量為15L/(m3·h)。膜組件及掛膜區底局部別設置穿孔曝氣器，經過自動閥門完成切換。反響器內污泥混合液在自吸泵的負壓抽吸下經過超濾膜出水，設置運轉過濾9min，停歇1min，曝氣閥門切換距離為30s。

　　1.2 實驗用水

　　實驗原水取自某畜禽養殖廠沼氣池出水，其詳細水質如表1所示。

　　1.3 剖析項目及辦法

　　剖析項目及辦法參照國家環保局的水和廢水規范監測剖析辦法，各項水質指標及研討辦法如表2所示。

　　2、結果與剖析

　　2.1 對CODCr的去除效果

　　圖2是低能耗復合膜生物反響器對CODCr的去除效果。

　　進入復合膜生物反響器的是經過調理池調理后的沼氣池出水，進水CODCr范圍在800～1200mg/L，均勻濃度為1000mg/L。從圖2可知，畜禽養殖廢水經過低能耗復合膜生物反響器處置后，出水CODCr均勻在100mg/L左右，優于《畜禽養殖業污染物排放規范》(GB/T18596—2001)中低于400mg/L的請求，均勻去除率約為89%。出水CODCr降落明顯且較穩定，去除效果良好。剖析以為，一方面養殖廢水有機物濃度高，可生化性較好，接種的微生物在營養物質充足的條件下，于復合膜生物反響器內完成快速生長繁衍，所以污泥濃度也在逐步升高;另一方面，浸沒式超濾膜的截留作用，進一步減少了污泥流失，而且污泥濃度一直堅持在較高程度;第三方面，實驗期間水溫在15～20℃，也有利于微生物的新陳代謝，進一步降低了出水的CODCr。

　　2.2 對氨氮的去除效果

　　圖3顯現的是低能耗復合膜生物反響器對氨氮的去除效果。從圖3中可知，在設備的穩定運轉期間，進水氨氮值堅持在200～250mg/L，而出水氨氮一直穩定在15mg/L以下，均勻去除率到達94.5%，出水氨氮值優于《畜禽養殖業污染物排放規范》(GB/T18596—2001)中80mg/L的規則。低能耗復合膜生物反響器對氨氮的去除效果較好，緣由歸結于3點：①超濾膜的高效截留作用會有效減少微生物隨出水的流失，這使得硝化菌在復合膜生物反響器內富集成為優勢菌種;②反響器內部的水溫在20℃左右，為硝化菌最適生長溫度，有效防止了溫度對硝化菌生長的障礙;③在復合膜生物反響器內堅持著較高的污泥濃度，F/M值也會減小，進而削弱了異養菌對DO的競爭，更有利于硝化反響的實施。

　　2.3 TP的去除效果

　　圖4顯現的是低能耗復合膜生物反響器對總磷的去除效果。如圖4所示，出水總磷的濃度在3～8mg/L，穩定后出水總磷的濃度在4～6mg/L，均勻去除率為78%，對總磷去除效果較好，根本到達了《畜禽養殖業污染物排放規范》(GB/T18596—2001)中低于8mg/L的請求。設備對總磷的去除效果在前期動搖較大，而在后期相比照較穩定。這主要是由于，一方面受進水水質總磷濃度變化的影響，由圖4可見，設備進水在開端的前20d總磷數值呈現比擬大的變化，而設備出水總磷數據也相應呈現明顯的動搖，在20d后進水總磷根本穩定，出水也進一步穩定;另一方面，隨著設備的逐漸穩定，復合膜反響器內的污泥總量和污泥濃度隨著運轉天數的增加而進一步增加，同時反響器內部污泥中對去除總磷有重要作用的微生物數量也不時增加，所以隨著時間的拉長，總磷的去除效果愈加穩定。

　　2.4 對SS的去除效果

　　復合膜生物反響器采用膜別離技術完成泥水別離，由于膜組件的膜孔徑為超濾級0.02μm，故可將反響器內全部的懸浮物和污泥較好地截留，還可以截留絕大局部細菌、微生物、病毒等。圖5是對SS的去除效果。由圖可知，超濾處置后出水SS濃度低于5mg/L，去除率根本堅持在99%以上，遠遠優于普通傳統的工業污水處理工藝。即便進水SS呈現動搖時，設備出水SS仍然低于5mg/L，運轉效果十分穩定，具備較強的抗沖擊負荷才能。

　　2.5 膜污染控制及恢復

　　低能耗膜生物反響器對膜污染的控制，主要來源于非連續的短時曝氣吹掃以及膜區絮流沖刷產生的外表錯流，測試運轉以恒流量運轉，期間未實施日常的藥劑清洗及水力反洗。用跨膜壓差表征膜污染水平的實驗結果標明，在反響器初期運轉的7d，跨膜壓差增長顯著，跨膜壓差日均增長0.45kPa，由初始-6kPa增至-10kPa，之后隨著生化系統的穩定，跨膜壓差趨于穩定而遲緩地增長，日均增長在0.25kPa。測試期間，膜運轉整體比擬穩定，最高運轉跨膜壓差為-25kPa，在正常運轉-30kPa以內。測試期60d后，采用質量分數1.5g/L的次氯酸鈉對膜組件實施浸泡清洗10h，經清洗后測試發現，跨膜壓差恢復率到達95%以上，可見，形成膜污染的緣由主要是微生物的代謝產物在膜外表構成的凝膠層，以及膜面和膜孔內微生物的滋生。

　　3、結論

　　1)采用低能耗復合膜生物反響器處置畜禽養殖廢水，在進水CODCr為800～1200mg/L、NH3-N為200～250mg/L、TP為15～30mg/L、SS為1000～1200mg/L時，出水CODCr為100mg/L左右、NH3-N為15mg/L以內、TP為4～6mg/L、SS為0～5mg/L，優于《畜禽養殖業污染物排放規范》(GB/T18596—2001)，且曾經到達《農田灌溉水質規范》(GB5084—2005)。

　　2)低能耗膜生物反響器經過物理作用能夠有效控制膜污染，微生物生長代謝的溶解性有機物及微生物滋生是形成跨膜壓差增長的主要緣由，經過一定濃度的次氯酸鈉浸泡可有效恢復膜性能，跨膜壓差恢復率到達95%以上。