EMO復合菌與MBR膜反應器組合工藝處理醫藥中間體工業常規生化出水研究

司新娜，劉明仁

（1.山東金城醫藥化工股份有限公司 ，山東 淄博 255000；2.山東金城柯瑞化學有限公司，山東 淄博 255000）

1 引言

醫藥中間體生產廢水由于含有大量大分子有機物、雜環類物質和毒性物質，經過常規生化處理工序后，可生化性變差（B／C＜0.1），即使再加以相應物理化學方法，往往也難以達到理想效果。因此在目前較高標準的排水要求下，該類廢水的處理問題已成為醫藥中間體行業發展的瓶頸。本研究使用EMO復合菌微生物技術，以活性炭作為載體，與 MBR膜（微濾）組合工藝，通過考察EMO菌生長習性、活性炭粒徑、截留膜的選擇等因素，確定了最佳的處理工藝條件。

2 實驗部分

2.1 實驗裝置

本實驗采用自行制作的兩級SBR模擬生化反應器與微濾膜裝置串聯的方式進行。實驗裝置流程如圖1所示。

2.2 實驗參數

實驗用SBR裝置體積為150L；微濾膜參數：膜管長450mm，19通道，通道內徑4mm，通道外徑30mm，MBR膜孔徑0.1μm；

圖1 實驗裝置流程

活性炭材質：煤質柱狀（粒徑4mm左右），粉末活性炭（粒徑200目左右）。

2.3 實驗方法

A實驗：在實驗裝置SBR1和SBR2中分別加入100L自來水，顆粒活性炭5kg、液體EMO菌種5L，不加MBR裝置。

B實驗：在實驗裝置SBR1和SBR2中分別加入100L自來水，粉末活性炭5kg、液體EMO菌種5L，不加MBR裝置。

C實驗：在實驗裝置SBR1和SBR2中分別加入100L自來水，粉末活性炭5kg、液體EMO菌種5L，連接MBR裝置。

將常規生化后COD約1200mg／L，BOD5約30mg／L，pH值在6～9之間的廢水，以2.5L／h的流量加入SBR1中，實驗系統經溢流連續出水，SBR采用微孔曝氣器曝氣，DO維持在5mg／L左右；反應溫度控制在25～30℃之間，沉降比在15%～20%之間。實驗連續進行4個月，每間隔7d左右取出水樣進行分析一次，按照國標GB11914－89測定COD濃度，計算COD去除率。

3 結果與討論

3.1 A實驗

將EMO菌馴化、負載在顆粒活性炭上，不采用MBR膜進行截留，COD去除率效果如圖2所示。

圖2 顆粒活性炭＋EMO菌種工藝COD去除效果

從實驗情況來看，在前50d的運行中，菌種經過馴化，逐步適應生存環境，COD總去除率一直穩定上升，第3個月時可達到80%以上的去除率，100d后COD總去除率開始呈下降趨勢，到120d后已下降至20%以下。產生此類現象的主要原因采用大顆粒活性炭難以保證載體處于流化狀態，炭顆粒堆積現象嚴重，影響了廢水與EMO菌間能量和營養物質的傳遞，進而降低了微生物生長速率和COD去除效果；同時由于顆粒活性炭相互碰撞摩擦，破碎后難以及時沉淀，隨出水排出時帶走部分EMO菌，造成菌種流失。

3.2 B實驗

將EMO菌馴化、負載在粉末活性炭上，不采用MBR膜進行截留，COD去除率效果如圖3所示。

通過實驗發現，前50d菌種經過馴化，逐步適應生存環境，COD去除率穩步上升，第50d左右的時間已達到80%以上，之后逐步下降并愈加強烈，到第120d后，COD去除率已降至20%以下。同時在前2個月時活性炭沉淀分離效果良好，進入第3個月后沉淀效果逐步變差，沉淀時間延長，而且出水顯黑色。這說明菌種附著在活性炭上，活性炭粒徑較小，顆粒經過連續長時間摩擦后，難以沉降分離，故排水時會帶走活性炭，也會帶走部分EMO菌，造成菌種流失，處理效果快速下降。

圖3 粉末活性炭＋EMO菌種工藝COD去除效果

3.3 C實驗

將EMO菌馴化、負載在粉末活性炭上，同時采用MBR微濾膜進行截留，COD去除率效果如圖4所示。

圖4 粉末活性炭＋EMO菌種＋MBR膜工藝COD去除效果

通過實驗發現，在50d以后的實驗周期內，COD去除率基本可以維持在80%以上，并且最終出水十分清澈，色度接近于零。這得益于MBR膜的截留過濾作用，粉碎的活性炭并沒有隨出水流出，這既保證了菌種的數量穩定，提升了處理效果，又能夠降低出水懸浮物。

4 結論

采用200目左右的粉末活性炭作為EMO復合菌種的生長載體，用孔徑為0.1μm微濾膜作為菌體的截留組件，能夠有效消除活性炭和EMO菌種流失現象。在B／C＜0.1的情況下，COD去除率能夠穩定保持在80%以上，且出水色度接近于零，處理效果較普通生化工藝有較大提升。