目前，我国每年的畜禽养殖废水排放量曾经超越了100亿吨，远超越全国生活废水与工业废水的排放量总和。养殖业废水属于高浓度有机废水，含有大量病原体，随着雨水径流进入水体，会造成地表水或公开水水质的严重恶化，是要挟饮用水水源平安的重要要素之一。往常，养殖废水处理技术主要存在处置效率低、管理运转本钱高等问题。为有效减少畜禽养殖废水对环境的污染，建立美丽城乡生态环境，研讨开发畜禽废水高效、低本钱的处置技术火烧眉毛。

　　低能耗复合膜生物反响器是经过向生物反响器内投加载体填料，在填料上构成生物膜，具有更高的处置效率、抗负荷冲击才能强、减缓膜污染等优点。同时控制曝气管路交织曝气有利于减少能耗，取得较好的脱氮除磷效果。采用低能耗复合膜生物反响器处置畜禽养殖废水，旨在讨论其综合处置效能。

　　1、资料与办法

　　1.1 实验设备

　　实验设备如图1所示。处置水量30L/h，反响器主体尺寸为60cm×40cm×100cm，有效容积为200L，设备包括进水系统、生物反响器主体、膜组件、曝气系统。其中，膜组件位于生物反响器主体内部下方，用导流板分割成两个对称区域，即填料区和膜区。填料区采用半软性填料，挂膜密度40%。膜区采用聚偏氟乙烯(PVDF)资料的中空纤维膜组件，膜丝公称过滤孔径为0.02μm，单个膜组件膜面积0.5m2，总膜面积2m2，设计膜瞬时过滤通量为15L/(m3·h)。膜组件及挂膜区底局部别设置穿孔曝气器，经过自动阀门完成切换。反响器内污泥混合液在自吸泵的负压抽吸下经过超滤膜出水，设置运转过滤9min，停歇1min，曝气阀门切换距离为30s。

　　1.2 实验用水

　　实验原水取自某畜禽养殖厂沼气池出水，其详细水质如表1所示。

　　1.3 剖析项目及办法

　　剖析项目及办法参照国家环保局的水和废水规范监测剖析办法，各项水质指标及研讨办法如表2所示。

　　2、结果与剖析

　　2.1 对CODCr的去除效果

　　图2是低能耗复合膜生物反响器对CODCr的去除效果。

　　进入复合膜生物反响器的是经过调理池调理后的沼气池出水，进水CODCr范围在800～1200mg/L，均匀浓度为1000mg/L。从图2可知，畜禽养殖废水经过低能耗复合膜生物反响器处置后，出水CODCr均匀在100mg/L左右，优于《畜禽养殖业污染物排放规范》(GB/T18596—2001)中低于400mg/L的请求，均匀去除率约为89%。出水CODCr降落明显且较稳定，去除效果良好。剖析以为，一方面养殖废水有机物浓度高，可生化性较好，接种的微生物在营养物质充足的条件下，于复合膜生物反响器内完成快速生长繁衍，所以污泥浓度也在逐步升高;另一方面，浸没式超滤膜的截留作用，进一步减少了污泥流失，而且污泥浓度一直坚持在较高程度;第三方面，实验期间水温在15～20℃，也有利于微生物的新陈代谢，进一步降低了出水的CODCr。

　　2.2 对氨氮的去除效果

　　图3显现的是低能耗复合膜生物反响器对氨氮的去除效果。从图3中可知，在设备的稳定运转期间，进水氨氮值坚持在200～250mg/L，而出水氨氮一直稳定在15mg/L以下，均匀去除率到达94.5%，出水氨氮值优于《畜禽养殖业污染物排放规范》(GB/T18596—2001)中80mg/L的规则。低能耗复合膜生物反响器对氨氮的去除效果较好，缘由归结于3点：①超滤膜的高效截留作用会有效减少微生物随出水的流失，这使得硝化菌在复合膜生物反响器内富集成为优势菌种;②反响器内部的水温在20℃左右，为硝化菌最适生长温度，有效防止了温度对硝化菌生长的障碍;③在复合膜生物反响器内坚持着较高的污泥浓度，F/M值也会减小，进而削弱了异养菌对DO的竞争，更有利于硝化反响的实施。

　　2.3 TP的去除效果

　　图4显现的是低能耗复合膜生物反响器对总磷的去除效果。如图4所示，出水总磷的浓度在3～8mg/L，稳定后出水总磷的浓度在4～6mg/L，均匀去除率为78%，对总磷去除效果较好，根本到达了《畜禽养殖业污染物排放规范》(GB/T18596—2001)中低于8mg/L的请求。设备对总磷的去除效果在前期动摇较大，而在后期相比照较稳定。这主要是由于，一方面受进水水质总磷浓度变化的影响，由图4可见，设备进水在开端的前20d总磷数值呈现比拟大的变化，而设备出水总磷数据也相应呈现明显的动摇，在20d后进水总磷根本稳定，出水也进一步稳定;另一方面，随着设备的逐渐稳定，复合膜反响器内的污泥总量和污泥浓度随着运转天数的增加而进一步增加，同时反响器内部污泥中对去除总磷有重要作用的微生物数量也不时增加，所以随着时间的拉长，总磷的去除效果愈加稳定。

　　2.4 对SS的去除效果

　　复合膜生物反响器采用膜别离技术完成泥水别离，由于膜组件的膜孔径为超滤级0.02μm，故可将反响器内全部的悬浮物和污泥较好地截留，还可以截留绝大局部细菌、微生物、病毒等。图5是对SS的去除效果。由图可知，超滤处置后出水SS浓度低于5mg/L，去除率根本坚持在99%以上，远远优于普通传统的工业污水处理工艺。即便进水SS呈现动摇时，设备出水SS仍然低于5mg/L，运转效果十分稳定，具备较强的抗冲击负荷才能。

　　2.5 膜污染控制及恢复

　　低能耗膜生物反响器对膜污染的控制，主要来源于非连续的短时曝气吹扫以及膜区絮流冲刷产生的外表错流，测试运转以恒流量运转，期间未实施日常的药剂清洗及水力反洗。用跨膜压差表征膜污染水平的实验结果标明，在反响器初期运转的7d，跨膜压差增长显著，跨膜压差日均增长0.45kPa，由初始-6kPa增至-10kPa，之后随着生化系统的稳定，跨膜压差趋于稳定而迟缓地增长，日均增长在0.25kPa。测试期间，膜运转整体比拟稳定，最高运转跨膜压差为-25kPa，在正常运转-30kPa以内。测试期60d后，采用质量分数1.5g/L的次氯酸钠对膜组件实施浸泡清洗10h，经清洗后测试发现，跨膜压差恢复率到达95%以上，可见，形成膜污染的缘由主要是微生物的代谢产物在膜外表构成的凝胶层，以及膜面和膜孔内微生物的滋生。

　　3、结论

　　1)采用低能耗复合膜生物反响器处置畜禽养殖废水，在进水CODCr为800～1200mg/L、NH3-N为200～250mg/L、TP为15～30mg/L、SS为1000～1200mg/L时，出水CODCr为100mg/L左右、NH3-N为15mg/L以内、TP为4～6mg/L、SS为0～5mg/L，优于《畜禽养殖业污染物排放规范》(GB/T18596—2001)，且曾经到达《农田灌溉水质规范》(GB5084—2005)。

　　2)低能耗膜生物反响器经过物理作用能够有效控制膜污染，微生物生长代谢的溶解性有机物及微生物滋生是形成跨膜压差增长的主要缘由，经过一定浓度的次氯酸钠浸泡可有效恢复膜性能，跨膜压差恢复率到达95%以上。