PAC_MBR与MBR工艺处理微污染水源水的效能对比研究_詹凤凌

膜生物反应器（MBR）工艺是一种新型高效的污水处理工艺，但随着饮用水处理技术的日趋精细与复杂，MBR在该领域也开始逐渐显现出较强的优势：它不仅具备一般膜过滤的特征，能截留去除水中的颗粒杂质、有机物和微生物等污染物质，而且可以提高反应器中的微生物浓度，延长大分子污染物的停留时间，从而提高有机物的去除率[1]。但是单独的MBR工艺往往面临着膜污染严重、使用周期短、抗冲击负荷能力弱等问题。粉末活性炭（PAC）是一种多孔性物质，具有较大的比表面积和吸附能力，能吸附有机物、氨氮、微生物细胞、酶以及氧等物质[2]。研究表明[3-4]，将PAC与MBR工艺结合组成的PAC/MBR工艺，不仅对水中的污染物有较高的去除率，而且能有效的改善膜的通透性能，减缓膜污染。本研究在之前的研究基础上[4]，进行了PAC质量浓度为2g·L-1和不投加PAC2个阶段的对比试验。考察了在水温适宜、微生物活性有保障的前提下，PAC/MBR与MBR工艺对浊度、有机物的去除效能，以及2种系统出水通量的变化和混合液EPS含量的差异。1试验部分1.1试验装置PAC/MBR工艺流程如图1所示。原水由潜水泵提升至沉淀池，经过混凝沉淀去除大部分浊度颗粒后，通过自流进入到MBR反应器中，投加PAC的位置设置在进水口处。鼓风机通过穿孔曝气管向反应器中连续供氧以满足微生物生长和PAC颗粒悬浮的要求，同时在膜表面形成一定的水力剪切和冲刷作用防止膜面污染物过度沉积。反应器为长方体容器，外观尺寸为1800mm×1200mm×2400mm，有效容积约为4000L。试验用膜为江苏蓝天佩尔膜提供的聚偏氟乙烯（PVDF）平板膜，孔径0.09～0.12μm，单片膜外形尺寸1190mm×508mm，整套膜组件共装有71片膜，有效面积为85.2m2。配备一套自动控制系统，根据抽停比和图1PAC/MBR工艺流程Fig.1PAC/MBRProcessPAC/MBR与MBR工艺处理微污染水源水的效能对比研究詹凤凌，胡婧逸，黎园，邓慧萍（同济大学长江水环境教育部重点实验室，上海200092）摘要：对PAC/MBR和MBR工艺处理微污染水源水的效能进行对比研究。结果表明，PAC/MBR对CODMn、UV254具有更好的去除效果，在浊度、氨氮的去除上，PAC/MBR没有明显优势。通过检测混合液中EPS的含量、分析膜出水通量的变化趋势，可以发现PAC的加入，增强了反应器内的生物活性，改变了系统混合液中EPS的形态及含量，改善了膜出水通量。说明PAC有助于减缓膜污染，提高系统的稳定性。关键词：微污染水源水；粉末活性炭；膜生物反应器；有机物；胞外聚合物中图分类号：TU991.2文献标识码：A文章编号：1000-3770(2011)12-0078-005收稿日期：2011-04-01基金项目：国家建设部水体污染控制与治理科技重大专项资助项目（2008ZX07425-007）作者简介：詹凤凌（1987－），女，硕士研究生，研究方向为水处理新技术；E-mail：jianjianfengling@163.com第37卷第12期2011年12月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.37No.12Dec.,201178DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2011.12.019图2PAC/MBR和MBR对浊度的去除效果Fig.2TheeffectofPAC/MBRandtheMBRontheturbidityremoval0510152025300.00.10.20.30.40.5������������������������������������/d��/NTU80859095100���/%表1原水、沉淀池出水水质Tab.1Rawwater,sedimentationpondwaterquality2.06～24.6(10.6)1.40～3.17(1.98)0.017～0.091(0.036)0.181～5.318(1.562)2.85～8.99(5.68)7.36～7.75(7.44)16.8～23.8(20.0)2.86～27.1(10.1)1.17～4.12(2.46)0.024～0.083(0.050)0.186～3.326(1.567)2.78～8.13(5.42)6.62～7.72(7.39)21.5～25.2(22.8)水质指标浊度/NTUCODMn/mg·L-1UV254/cm-1ρ(NH4+-N)/mg·L-1ρ(TN)/mg·L-1pH水温/℃46.7～347(188.2)3.32～10.67(5.83)0.034～0.114(0.065)0.26～5.81(1.66)2.83～8.95(5.64)7.46～7.85(7.54)16.8～23.8(20