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甘肃汇能生物工程有限公司是一家专业从事生物发酵的高科技企业,主要生产线包括种子培养、发酵、发酵液预处理、板框压滤、闪蒸干燥等工艺过程,其产品为1300t/a的那西肽预混剂和精粉,在改变生产原料的同时该生产线还可以生产马杜霉素、恩拉霉素、金霉素、土霉素等产品。公司配套建设了污水处理站,处理工艺为厌氧-缺氧-好氧活性污泥工艺耦合BAF工艺,处理后的废水排入工业园区污水厂。公司自建污水处理站处理后的废水可以满足武威市工业园区污水厂进水要求和《发酵类制药废水污染物排放标准》(GB21903-2016),二种标准中明确了各指标的处理要求:CODcr≤600mg/l,BOD5≤400mg/l,SS≤250mg/l,NH3-N≤35mg/l。但是二种标准中没有对色度明确规定,出水色度大的问题一直没有得到有效解决,并且现有工艺处理后的出水水质偶有不达标的情况出现。课题为解决以上两个问题,决定在现有公司污水处理设施后添加膜生物反应器作为公司深度处理工艺,通过对现有出水特性分析后确定MBR最佳处理工艺参数,在最佳工况下监测MBR反应器对那西肽废水处理效果。公司原有污水处理站处理后出水各指标浓度为:CODCr为260~340mg/L,BOD5为120~150mg/L,NH3-N为10~20mg/L,SS为30~60mg/L,出水进入MBR反应器中进行深度处理。实验通过单一因素控制的方法,在控制活性污泥浓度为5500mg/L,DO浓度为2mg/L时,确定HRT最佳时间为4h;再确定活性污泥浓度为5500mg/L,HRT为4h时确定DO最佳浓度范围为1.5mg/L~2.5mg/L。实验最后得出最佳运行参数为:污泥浓度5500mg/L,DO浓度为1.5mg/L~2.5mg/L,HRT为4h,选择间歇高强度曝气方式,蠕动泵抽停时间比为10min/5min。在最佳运行工况下启动实验装置,检测深度处理后出水水质各污染物指标,研究废水色度的处理效果,结合武威市当地温度变化情况,通过温控装置和提高污泥浓度的措施解决低温下微生物活性降低的问题。在反应器运行阶段,当出水量降低了正常出水量的20%~30%时,进行膜清洗,实验采用曝气清洗和离线化学清洗方法结合的方式,测定膜通量恢复情况,清洗后膜通量可以恢复至新膜膜通量的95%。小试实验结束后,对未来公司所需建立的MBR膜池的尺寸和膜组件数量进行设计计算,得出MBR膜池尺寸为105m3,膜组件数量为5组;结合实际建设尺寸大小,确定膜组件清洗过程主要参数:清洗药剂0.1%浓度NaClO,清洗周期2h,药剂浸泡时间20min,反冲洗时间0.5min。实验得出膜生物反应器可以作为那西肽生产废水的深度处理工艺。研究阶段发现MBR反应器具有良好的抗冲击负荷能力,可以解决前段工艺出水水质不稳定问题,低温下采用对反应器添加温控装置和提高活性污泥浓度的方式来保证反应器高效的脱氮能力,最终经反应器处理后出水满足《城镇污水厂处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准,且出水水质色度低于24度。