膜生物技术在处理猪粪便废水中的应用分析
集约化畜禽粪便废水的污染量已经超过工业废水及生活污水，逐渐成为上海市地面水主要污染源。奉贤芦泾饲养场猪粪废水具有典型的高浓度、高SS、高NH3-N等特点，采用膜生物技术作为主要处理工艺，不仅避免了常规厌氧处理方法操作管理不便、系统酸化以及存在沼气爆炸安全隐患等弊病，而且从调试结果看，以膜生物反应器为主的整套废水处理设施处理能力大、净化功能好、脱氮效果稳定，且不会出现污泥膨胀等影响正常运行的现象。膜生物技术作为处理该类废水的一种有效方法值得进一步推广。
1前言
近年来，随着上海市畜禽养殖业的发展和'菜篮子工程'的实施，集约化、规模化畜禽养殖业迅速崛起。据估算，全市畜禽废弃物年排泄量相当于1700万人口的排泄量之多，若按BOD5估算，全市畜禽BOD5的排泄量相当于3000万人口的排泄规模。为了减轻市郊水环境日趋严重的污染问题，畜禽粪便废水的处理显然极其必要。畜禽粪便废水有机物浓度高、氨氮浓度高、恶臭严重，对其处理目前尚缺乏成功的经验。该类废水的处理难度较高，常规的厌氧—好氧处理难以实现氨氮达标排放。本文介绍膜生物技术处理某养猪场排放废水，取得了很好的效果。
2处理设施概况
奉贤芦泾饲养场废水处理设施设计水量为60m3/h,经实地取样分析，进水水质如表1。
4工艺原理及特点
生物处理池中关键的膜分离单元，以一定间隔放置在池后端，池内的活性污泥对废水中的有机物进行降解。降解后的水通过中空丝状膜排放。膜孔孔径为0.1μm,颗粒性物质及活性污泥不能通过该膜孔而被分离。
细菌等不会通过膜孔而流失，而是附着后形成生物膜，随着时间的增加，生物膜上能生长世代时间较长、增殖速度慢的硝化菌。由于微生物附着生长并使生物膜具有较少的含水率，单位处理池容积内的生物量可比普通活性污泥高5～20倍，因而具有较大的处理能力。又由于硝化菌的生产繁殖，使处理池不仅能有效地去除有机污染物，且具有一定的硝化脱氮功能。
生物处理池采用微孔曝气器曝气，部分污泥回流至池前端，回流比最高可达到9：1。在膜分离装置前，高浓度活性污泥与废水充分混合，有机物在被微生物降解的同时，NH3—N也被亚硝酸菌氧化成NH3-，再回流至池前端利用进水的有机物碳源进行反硝化，最终使NH3-还原成为N2，达到脱氮的作用。在正常运转后，处理池中活性污泥浓度可达8000～12000mg/L。
采用膜生物技术的处理工艺与普通活性污泥法相比较，膜生物处理池通过膜分离单元将清水直接抽出，不参加回流的部分污泥可直接被分离，不需要再设置二沉池进行固液分离。这样池内的活性污泥及微生物不会流失，可保持高浓度的微生物菌类，这样保证了稳定的有机物降解率和NH3—N去除率，同时由于处理池中的活性污泥浓度是普通活性污泥法污泥浓度的3～4倍，使其占地面积只有普通活性污泥法处理池的1/4～1/3。
5调试及运行状况
该废水处理站2000年3月开始调试，取松江张泽养猪场好氧活性污泥进行接种、驯化。进水量在驯化过程中渐次放大，维持2周后投入使用。分4个阶段进行水质监测（见表2）。通过表2可以看到，随着时间的推移，池中的硝化作用逐渐增强，NH3-N指标逐渐达到标准，其间有由于NO3-N累积引起CODCr超标、最后完全达标的过程。膜生物技术脱氮作用是通过硝化菌的不断繁殖实现的。
根据各阶段调试的出水水质监测，2000年8月出水水质分析结果显示，CODCr=150mg/L、BOD5=40mg/L、SS=70mg/L、NH3-N=1mg/L，都大大低于设计标准。
上述排放指标达到了《上海市畜禽粪便综合处理工艺技术方案征集任务书》规定的排放标准，而且达到了合流污水接管标准。整套处理设施占地面积200m2，能耗9.6kW，主要为水泵、鼓风机动力消耗，每日开启时间在8h左右，每日耗电量在80kWh。本工艺无需投加药剂，因此日常运行费用主要由电费、人工费组成。
