餐厨废水成分复杂，有机污染物及营养物质含量高。当前针对餐饮废水处理还未引起足够的重视，处理手段简单，处置效果不理想。而餐厨废水中的高含量有机物含有大量的能量，有效的处理会获得很高经济效益和环境社会效益。因此，减量化、无害化和能源化处置，是实现高浓餐厨废水处理可持续发展的必要技术手段。
近年来，国际上已对餐厨废水的治理方法进行了大量的研究，处理工艺多集中在生物处理和强化物化处理方法的研究。例如，英国学者采用厌氧接触工艺处理含食用油的餐厨废水，其BOD5去除率可达99%；日本及欧美等发达国家采用电絮凝、厌氧MBR以及透析法等技术降解高浓餐厨废水。目前国内餐厨废水处理领域也呈现了多元化发展，MBR、生物接触氧化、生物滴滤池、厌氧消化、微电解、气浮和氧化等技术均有报道。但是，单纯的利用厌氧或好氧工艺很难达到理想的处理效果。采用厌氧和好氧综合整治技术处理高浓餐厨废水，不仅能够降解高含量有机物，回收利用生物能源，而且可以将污染物彻底矿化，有效去除废水中的氮、磷等营养物质，提高出水水质。
基于此，结合国内外餐厨废水处理案例经验，从废水资源化、无害化和可持续的角度出发，开发了上流式厌氧污泥床（UASB）-A2/O-MBR组合工艺并进行工程研究，探讨该系统对餐厨废水处理效果以及不同污染物在各工艺段的演变过程，并进行系统稳定性分析。研究结果可为城市高浓餐厨废水处理，提供一种新型稳定可持续的解决方案，并为餐厨废水工程化处置提供借鉴。
1、工程概况
1.1 工艺流程
工程实验装置处理水量为22m3/d，工艺流程如图1所示。
餐厨废水经由格栅井进入调节池，进行水量水质调节后经由潜水泵送入气浮池。采用气浮一体机去除餐厨废水中的油类和胶体类污染物，以减轻对后续生物处理工艺的压力。气浮池出水经由离心泵送入UASB厌氧反应器，出水自流进入A2/O生物处理单元，后经MBR膜分离后出水排出。
反应器均采用防腐碳钢结构。UASB有效容积为22m3，水力停留时间（HRT）24h。A2/O装置内装有O型填料，总HRT为52h（厌氧18h、兼性14h、好氧20h）。MBR池有效容积13m3，HRT为14h，采用浸没式聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维膜，膜孔径为0.1μm，DO的质量浓度控制在3～4mg/L。MBR出水方式为运行7min、反冲洗1min，MLSS的质量浓度控制在8～10g/L，混合液回流体积比为300%。
设计出水水质达到DB44/26－2001规定中第二时段三级排放标准。
1.2 废水与污泥接种
餐厨废水由深圳市某餐厨废弃物循环利用示范园收集，并掺杂少量生活污水。该废水经由调节池、气浮除油预处理后的COD为1.5～5.0g/L，BOD5为0.65～1.0g/L，NH4+-N、TN、TP的质量浓度分别为100～310、180～430、80～180mg/L，盐的质量浓度为1.0～1.2g/L。
UASB反应器内的厌氧颗粒污泥取自江西省某生产柠檬酸企业处理废水的厌氧消化反应器内。污泥呈黑色，球形或椭球形，粒径为0.8～1.5mm，TSS的质量浓度大于60g/L，VSS的质量浓度47.3g/L。A2/O-MBR系统接种污泥取自深圳某污水厂二沉池污泥。系统接种后，经过约45d的启动期，表现出COD去除率趋于恒定，此时认为组合工艺启动成功，进入实验阶段。
1.3 分析方法
在实验过程中，对水质的测定采用标准方法测定。COD采用zhonggesuanjia法，TN含量采用过硫酸钾消解紫外分光亮度法，NH4+-N含量采用水杨酸-次氯酸盐法，NO2--N含量采用盐酸萘乙二胺法，NO3--N含量采用酚二磺酸分光光度计法，TP含量采用钼酸铵分光光度法，pH和DO含量采用便携式测定仪测量，VFA含量采用蒸馏滴定法。
2、结果与讨论
2.1 污染物去除效果
2.1.1 COD
餐厨废水有机负荷较高，成分复杂，水质水量波动较大。系统运行66d，对COD去除效果见图2。
由图2可知，进水COD在1.5～5.0g/L，波动较大。经过组合工艺处理后，出水COD稳定在一个较低的水平，出水平均为76.7mg/L，去除率逐渐稳定在90%以上，COD平均去除率高达96.8%。该结果明显好于国内同类研究的去除效果（86%～90%）。表明UASB-A2/O-MBR组合工艺对COD的去除能力保持在了一个较高的水平，也具有较强的抗负荷冲击能力。实验中，UASB沼气产量一直保持在10.8～35.3m3/d。
2.1.2 N
餐厨废水中的氨基酸、蛋白质等有机氮在UASB中的氨化菌的作用下通过水解转化为NH4+-N，进水所夹带的和系统中所产生的NH4+-N主要经由A2/OMBR组合工艺被去除。图3为组合工艺的脱氮性能。
由图3可知，系统进水NH4+-N的质量浓度在110～310mg/L变化且逐渐升高。分析原因是废水收集运输过程延长，部分氨化作用导致。出水NH4+-N的质量浓度稳定在11mg/L以下，NH4+-N的平均去除率为96.4%。随着实验的进行，TN的去除率逐渐升高至70%左右，但出水TN含量仍然维持在较高水平。造成这一结果的主要原因是UASB消耗大量有机物，致使反硝化系统的C/N过低，没有足够的有机碳源为反硝化细菌提供电子供体，反硝化作用无法正常进行，NO3--N滞留在系统中无法去除，从而导致TN去除不彻底。通过增加外加有机碳源装置，可以提高系统的TN去除能力。