投加颗粒活性炭对膜生物反应器过滤特性的影响_马金霞

投加颗粒活性炭对膜生物反应器过滤特性的影响马金霞,王世和,沈倩宇(东南大学土木工程学院,江苏南京210096)摘要:膜污染是制约膜技术应用的重要因素。向膜生物反应器(MBR)中投加颗粒活性炭(GAC),通过分析MBR系统中膜通量、过滤阻力等的变化,考察投加GAC对MBR系统过滤特性的影响。结果表明,运行30d后,未投加和投加GAC的MBR系统的膜通量分别降至初始的31.3%和91.7%;未投加GAC系统的总过滤阻力和极化阻力分别为投加GAC系统的5.8和19.4倍,其污泥的多糖和蛋白质含量为投加GAC系统的近2倍,而其胶体物质和溶解性物质浓度分别为投加GAC系统的3.2和2.2倍。由此表明,投加GAC可大大减缓膜污染,延长膜的过滤周期。关键词:膜生物反应器;膜污染;颗粒活性炭;膜通量;过滤阻力中图分类号:X703文献标识码:C文章编号:1000-4602(2010)03-0087-03EffectsofGranularActivatedCarbonAdditiononMBRFiltrationPerformanceMAJin-xia,WANGShi-he,SHENQian-yu(SchoolofCivilEngineering,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China)Abstract:Membranefoulingisanimportantfactorofrestrictingtheapplicationofmembranebio-reactor(MBR).ByanalyzingthechangeofmembranefluxandfiltrationresistanceinMBRwithadditionofgranularactivatedcarbon(GAC),theinfluenceofGAConMBRfiltrationperformancewasinvestiga-ted.After30dofoperation,themembranefluxinMBRswithandwithoutadditionofGACisdecreasedto31.3%and91.7%oftheinitialvaluesrespectively.Thetotalfiltrationresistance,polarizationresist-ance,polysaccharides,protein,colloidsandsolublemattersinMBRwithoutadditionofGACare5.8times,19.4times,2times,2times,3.2timesand2.2timesofthoseinMBRwithadditionofGACre-spectively.ItisconcludedthattheadditionofGACcanalleviatemembranefoulingandprolongmem-branefiltrationcycle.Keywords:membranebioreactor;membranefouling;granularactivatedcarbon;membraneflux;filtrationresistance基金项目:江苏省建设厅资助项目(JS200308)膜生物反应器(MBR)将生物处理与膜分离技术结合在一起,克服了普通活性污泥法的诸多不足,具有污泥浓度高、占地面积小、出水水质好、运行稳定、易于管理等优点,为污水处理开辟了新领域。但是,不可避免的膜污染在一定程度上制约了膜生物反应器的推广应用。为此,笔者提出向膜生物反应器中投加颗粒活性炭(GAC)来减缓膜污染,通过对比投加和未投加GAC的MBR系统的膜通量、过滤阻力等,考察了投加GAC对MBR系统过滤特性的影响。·87·第26卷第3期2010年2月中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERVol.26No.3Feb.20101材料与方法1.1试验装置采用循环式MBR试验装置(见图1)。MBR反应器由有机玻璃制成,分为好氧区和缺氧区,体积均为160L,反应器的总体积约为350L(包括泥斗)。膜组件采用某公司生产的聚丙烯中空纤维微孔膜,膜内径为320～350μm,膜壁厚为40～50μm,膜孔径为0.1～0.2μm,膜总表面积为22m2。反应器内投加的颗粒活性炭为20～50目。膜出水通过自吸泵间歇性出水。反应器稳定时的污泥浓度控制在7.5g/L左右。图1试验装置Fig.1SchematicdiagramofMBRsystem1.2试验用水与污泥试验在南京锁金村污水处理厂进行,试验用水为该厂初沉池出水,其COD、NH+4-N、TN、TP和SS分别为(200～500)、(50～65)、(50