甲胺磷是一種被廣泛使用的廣譜型的有機磷殺蟲劑，毒性大、穩定性強，對微生物的活性有很強的毒性或抑制作用;甲胺磷生產廢水也具有有害成分多、濃度高、B/C 值遠小于0.3，可生化性差等特點。目前處理甲胺磷生產廢水所常用的接觸氧化或活性污泥等生化降解工藝，都普遍存在微生物酶活性低、有機污染物去除率低等問題;已有文獻說明光催化、超聲波誘導和超臨界水等方法可以有效地降解甲胺磷廢水，但這些物化方法都缺乏在甲胺磷農藥廢水治理中進行工程應用的成功實例。
某公司所排放的甲胺磷廢水主要由甲胺磷等各種農藥制劑生產過程中產生的廢水，如甲基氯化物、二甲胺、吡蟲啉等成分混合而成，pH 約為9～10，COD 范圍在20～30 g/L，鹽度大于15%， B/C比小于0.1，可生化性差，其中，高濃度甲胺磷有機廢水總量約178.3 m3/d，低濃度甲胺磷生產廢水總量約2 000 m3/d。
針對甲胺磷廢水有機物濃度高、可生化性低和生物抑制性強的特點，設計采用電解-HUSB-MBBR組合工藝進行處理，其中，采用具有頂部進水布水、下部電解氧化空間結構的電解絮凝反應器預處理甲胺磷廢水，起到部分分解有機物、降低有機物濃度并提高廢水可生化性的目標，采用鐵電極作為極板材料，在電解過程中，作為陽極的鐵板將被溶化為鐵鹽進入水體，對廢水中的懸浮雜質和顆粒可產生部分絮凝作用;采用HUSB 反應器對電解出水進行生化處理，繼續大幅度地削減廢水中有機物的濃度，因為HUSB 無三相分離器，構筑物少，可以采用常溫或低溫運行，主要進行水解酸化過程，反應時間短，具有降解效率高、運行費用低的優勢，但HUSB 出水一般仍需采用好氧工藝來進一步降解其中的有機物和氮磷;因此，采用性能穩定的固定化微生物運行反應器MBBR 來繼續處理HUSB 的出水。
因此，基于甲胺磷混合廢水的水質、水量及電解絮凝、HUSB 和MBBR 反應器各自不同的應用優勢，本工藝采用電解+UASB+MBBR 組合工藝流程對甲胺磷廢水進行有效處理。出水達到污水綜合排放標準(二級排放標準)。
1 實驗部分
1.1 實驗水質
中試所使用的甲胺磷廢水水質見表1。設計的出水指標中主要要求：COD 小于200 mg/L。
1.2 實驗工藝流程
所采用的組合工藝流程圖如圖1 所示。
2 臺電解絮凝反應器的外形尺寸分別為φ2.3 m×2.5 m，有效容積4.2 m3，極板面積20 m2，板間距15mm，陽極與陰極材料均采用φ32 鐵棒，電極間距為50 mm，單臺設計流量為10 t/h，電解反應時間0.5 h;使用高頻脈沖直流電源，逆變脈沖頻率為20 kHz。
其中HUSB 的外觀尺寸為16 m×14 m×13.5 m，有效容積為2 240 m3，停留時間24 h，600 t 厭氧污泥主要來自河北某集團阿維菌素污水處理車間。
MBBR 的外觀尺寸為31 m×16.4 m×5 m，有效容積為2 200 m3，停留時間1 d，采用聚丙烯的懸浮填料，填料外觀尺寸為φ20 mm×20 mm，比表面積為800～1 000 m3/kg，比重為0.95 kg/m3，加入含水率20%的干化污泥25 t，連續微孔曝氣反應。主要的工藝過程如下：將高濃度甲胺磷有機廢水泵入電解反應器進行處理，同時投加質量分數5%石灰和0.2%PAM 溶液進行絮凝反應，電解絮凝后的出水與各車間低濃度甲胺磷有機工藝廢水混合，混合后的廢水泵入水解厭氧污泥反應器(HUSB)進行厭氧消化，其出水自流進入MBBR 反應器進行好氧生化處理，出水水質基本可達到污水綜合排放標準(GB 8978-1996)二級標準。
1.3 分析指標及方法
本工藝中主要測試指標為COD、NH4+-N、PO43--P，均采用國標法[9]，所用分析儀器為島津UV-1700 紫外- 可見分光光度計。
2.1 電解過程
電解實驗約188 d，主要處理混合之前的高濃度工藝廢水，處理水量約在100～200 t/d，結果表明，電解過程對高濃度甲胺磷廢水中的有機物有一定程度的去除作用，COD 平均去除率可達11.7%，但由于進水COD 處于9 400～43 168 mg/L 之間，COD 過高，因此，出水COD 仍然處于7 935～40 488 mg/L的高濃度水平，進入調節池2，與低濃度工藝廢水進行均質調節，由于低濃度工藝廢水的水量較大，約是高濃度廢水的10 倍，因此，可以大大降低進入HUSB 的有機物濃度水平。
電解過程對廢水可生化性的提高作用，還表現在廢水中氨氮和無機磷濃度的增加，如圖2 和圖3所示，電解過程對有機氮的分解效果可使出水氨氮濃度水平平均增長率達34.7%。對有機磷的分解效果則可使出水磷酸鹽磷濃度水平平均增長率達26.7%，可見電解過程起到了部分分解有機物，降低了有機物濃度水平，同時電解后的混合液，氨氮和無機磷的濃度水平都有了一定幅度的提高，將使電解出水中C:N:P 的比例更適于生物降解，也即增加了廢水的可生化性。
2.2 HUSB-MBBR 組合工藝的運行
HUSB 的快速啟動時間約38 d，其進水來自電解反應后的出水與低濃度甲胺磷工藝廢水的混合廢水，COD 水平在905～2 270 mg/L 之間，反應器的COD 體積負荷由比較初的1 kg/(m3·d)慢慢升至比較終的2.5 kg/ (m3·d) 左右，HUSB 在5 個月的運行中，COD 去除率可穩定在31.9%，出水COD 濃度水平在495 ～1 702 mg/L 之間，HUSB 的出水即作MBBR 的進水，MBBR 啟動過程的處理水量和污泥負荷都隨著厭氧反應的進行而同步逐漸增大。運行調試期間，MBBR 的對有機物的去除率平均在80.4%，出水COD 在133～491 mg/L 之間，經過進一步的絮凝實驗，出水COD 基本可以保持在100mg/L 以下。
從圖4 和圖5 中可以看出，HUSB 對氨氮和磷具有一定的去除效果，平均去除率分別為18.9%和18.6%。而MBBR 對氨氮和磷去除效果，則平均分別為77.5%和72.1%。具體參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
3 結論
電解+HUSB+MBBR 組合工藝的運行效果表明，電解過程可有效分解甲胺磷廢水中的難降解有機物，對COD 的去除率可達11.7%，同時分解有機氮和有機磷，對廢水中氨氮和磷的濃度提高水平可分別達34.7%和26.7%，從一定程度上提高了甲胺磷廢水的可生化性，利于充分發揮后續生化工藝的降解效率。
HUSB 在較大幅度削減混合廢水的有機負荷方面作用顯著，對COD 的去除率可達31.9%，同時對廢水中的氮磷都有一定的去除作用;MBBR 池由于采用比表面積較大、比重接近于水的懸浮填料，在曝氣流化狀態下，填料表面所附著的好氧、厭氧和兼氧菌群，對較低濃度水平的有機物、氨氮和磷均有很好的去除作用，去除率可分別達80.4%、77.5% 和72.1%。
電解+HUSB+MBBR 組合工藝能充分發揮電解提高廢水可生化性，以及厭氧和好氧聯合處理廢水的技術優勢，對甲胺磷混合有機廢水，能實現有機物的高效降解，并達到一定程度的脫氮除磷效果。
