EMO复合菌与MBR膜反应器组合工艺处理医药中间体工业常规生化出水研究

司新娜，刘明仁

（1.山东金城医药化工股份有限公司 ，山东 淄博 255000；2.山东金城柯瑞化学有限公司，山东 淄博 255000）

1 引言

医药中间体生产废水由于含有大量大分子有机物、杂环类物质和毒性物质，经过常规生化处理工序后，可生化性变差（B／C＜0.1），即使再加以相应物理化学方法，往往也难以达到理想效果。因此在目前较高标准的排水要求下，该类废水的处理问题已成为医药中间体行业发展的瓶颈。本研究使用EMO复合菌微生物技术，以活性炭作为载体，与 MBR膜（微滤）组合工艺，通过考察EMO菌生长习性、活性炭粒径、截留膜的选择等因素，确定了最佳的处理工艺条件。

2 实验部分

2.1 实验装置

本实验采用自行制作的两级SBR模拟生化反应器与微滤膜装置串联的方式进行。实验装置流程如图1所示。

2.2 实验参数

实验用SBR装置体积为150L；微滤膜参数：膜管长450mm，19通道，通道内径4mm，通道外径30mm，MBR膜孔径0.1μm；

图1 实验装置流程

活性炭材质：煤质柱状（粒径4mm左右），粉末活性炭（粒径200目左右）。

2.3 实验方法

A实验：在实验装置SBR1和SBR2中分别加入100L自来水，颗粒活性炭5kg、液体EMO菌种5L，不加MBR装置。

B实验：在实验装置SBR1和SBR2中分别加入100L自来水，粉末活性炭5kg、液体EMO菌种5L，不加MBR装置。

C实验：在实验装置SBR1和SBR2中分别加入100L自来水，粉末活性炭5kg、液体EMO菌种5L，连接MBR装置。

将常规生化后COD约1200mg／L，BOD5约30mg／L，pH值在6～9之间的废水，以2.5L／h的流量加入SBR1中，实验系统经溢流连续出水，SBR采用微孔曝气器曝气，DO维持在5mg／L左右；反应温度控制在25～30℃之间，沉降比在15%～20%之间。实验连续进行4个月，每间隔7d左右取出水样进行分析一次，按照国标GB11914－89测定COD浓度，计算COD去除率。

3 结果与讨论

3.1 A实验

将EMO菌驯化、负载在颗粒活性炭上，不采用MBR膜进行截留，COD去除率效果如图2所示。

图2 颗粒活性炭＋EMO菌种工艺COD去除效果

从实验情况来看，在前50d的运行中，菌种经过驯化，逐步适应生存环境，COD总去除率一直稳定上升，第3个月时可达到80%以上的去除率，100d后COD总去除率开始呈下降趋势，到120d后已下降至20%以下。产生此类现象的主要原因采用大颗粒活性炭难以保证载体处于流化状态，炭颗粒堆积现象严重，影响了废水与EMO菌间能量和营养物质的传递，进而降低了微生物生长速率和COD去除效果；同时由于颗粒活性炭相互碰撞摩擦，破碎后难以及时沉淀，随出水排出时带走部分EMO菌，造成菌种流失。

3.2 B实验

将EMO菌驯化、负载在粉末活性炭上，不采用MBR膜进行截留，COD去除率效果如图3所示。

通过实验发现，前50d菌种经过驯化，逐步适应生存环境，COD去除率稳步上升，第50d左右的时间已达到80%以上，之后逐步下降并愈加强烈，到第120d后，COD去除率已降至20%以下。同时在前2个月时活性炭沉淀分离效果良好，进入第3个月后沉淀效果逐步变差，沉淀时间延长，而且出水显黑色。这说明菌种附着在活性炭上，活性炭粒径较小，颗粒经过连续长时间摩擦后，难以沉降分离，故排水时会带走活性炭，也会带走部分EMO菌，造成菌种流失，处理效果快速下降。

图3 粉末活性炭＋EMO菌种工艺COD去除效果

3.3 C实验

将EMO菌驯化、负载在粉末活性炭上，同时采用MBR微滤膜进行截留，COD去除率效果如图4所示。

图4 粉末活性炭＋EMO菌种＋MBR膜工艺COD去除效果

通过实验发现，在50d以后的实验周期内，COD去除率基本可以维持在80%以上，并且最终出水十分清澈，色度接近于零。这得益于MBR膜的截留过滤作用，粉碎的活性炭并没有随出水流出，这既保证了菌种的数量稳定，提升了处理效果，又能够降低出水悬浮物。

4 结论

采用200目左右的粉末活性炭作为EMO复合菌种的生长载体，用孔径为0.1μm微滤膜作为菌体的截留组件，能够有效消除活性炭和EMO菌种流失现象。在B／C＜0.1的情况下，COD去除率能够稳定保持在80%以上，且出水色度接近于零，处理效果较普通生化工艺有较大提升。