PAC—MBR组合工艺处理微污染水源水的研究

第29卷第3期2003年6月水处理技术TECHNOl0GYOFWATERTREATMENTVo1．29No．3June，2003PAC-MBR组合工艺处理微污染水源水的研究迪莉拜尔·苏力坦，莫罹，黄霞(1．清华大学环境科学与工程系环境模拟与污染控制国家重点实验室．北京100084；2．新疆大学化学化工学院，新疆乌鲁木齐830046)摘要：采用粉末活性炭一膜生物反应器组合工艺(PAC—MBR)对微污染水源水进行处理，考察了组合工艺对污染物的去除效果和膜过滤性能的变化。结果表明，该组合工艺对浊度和氨氮的去除率均在809／5以上，对OC和UV的去除率分别可达46％～57和31～42，PAC投加量在500mg／L到3000mg／L的试验范围内，对污染物的去除效果影响不大。试验还表明，PAC—MBR组合工艺几乎能完全去除分子量<1000的有机物。PAC投加量对膜过滤性能的影响不显著。关键词：PAC—MBR组合工艺；微污染水源水；污染物去除效果；膜过滤性能；PAC投加量中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1000—3770(2003)03—0143—04膜分离与生物处理相结合的工艺称为膜生物反应器工艺(Membranebioreactor，简称MBR)。如果在膜生物反应器中进一步投加粉末活性炭(Pow—deredactivatedcarbon，简称PAC)可形成PAC—MBR组合工艺。该工艺集活性炭的物理吸附、生物反应器的生物净化和膜的高效分离作用为一体，可提高对微污染水源水中的污染物，特别是难生物降解的农药、腐殖质类等物质的去除效果，保证出水水质的优质和稳定。本文采用PAC—MBR组合工艺处理微污染水源水，着重考察了PAC投加量对污染物去除效果和膜过滤性能的影响，希望为该组合工艺在给水处理中的实际应用提供科学依据和参考。1试验装置与方法1．1试验装置本试验所用PAC—MBR组合工艺流程如图1所示。采用一体式膜一生物反应器。生物反应器内置有一中空纤维微滤膜，材质为聚乙烯，孔径为0．1,um，膜丝内径为0．27mm，外径为0．42mm，膜面积为0．4m。生物反应器内同时添加有一定量的粉末活性碳(粒度100目)。图1PAC—MBR组合工艺流程图1．原水箱2．进水泵3．液位控制器4．膜一生物反应器5．出水泵6．鼓风机7．膜组件8．时间控制器9．压差计原水由进水泵打人生物反应器中，其中的污染物被生物反应器中的微生物降解和活性炭吸附，处理出水在抽吸泵作用下经膜过滤后得到。膜组件采用间歇方式运行，即抽吸15min，停抽2．5min，由时间控制器控制。鼓风机通过设置在膜组件底部的穿孔管连续曝气，以提供微生物降解有机物所需的氧量，并在膜表面形成剪切流，减轻污泥在膜表面的沉积。液位控制器根据反应器内液位，控制进水泵，使水位保持恒定。生物反应器的水力停留时间控制在2h收稿日期：2002—07—23基金项目：西部地区访问学者基金资助项目作者简介：迪莉拜尔·苏力坦(1953一)．女，新疆大学化学化工学院副教授．从事环境化学方面的教育与科研工作维普资讯http://www.cqvip.com144水处理技术第29卷第3期1．2试验原水水包括腐殖质、耗氧有机物、无机粘土和无机离子等试验原水采用自配模拟天然微污染水源水，配四个主要组分。自配水质如表1所示。表1试验配水水质水质指标水温(C)浊度(NTU)OC(mg／I)UV2s4NH[一N(mg／I)pHI平均值226．154．83O．O96．696．9I最小～最大15～291．5～1O．82．3O～7．350．02～0．16O．68～12．696．5～7．31．3分析项目与方法试验监测指标为进出水的OC、UV。NH一N和浊度，以及有机物表观分子量分布。OC：采用标准酸性高锰酸钾法。uV。为紫外光在254nm下的吸光度，采用紫外分光光度计(UV一2401PC日本岛津)测定，比色皿光程长度为lcm，用以间接表示水中以腐殖酸为主的溶解性有机物含量。NH一N：采用标准纳氏试剂光度法。浊度：采用OrbecoAnalyticalSystemsIns的数字浊度仪测定。有机物表观分子量分布：采用滤膜法，测定过滤液的UV引。2结果与讨论2．1PAC—MBR组合工艺对污染物的去除特性2．1．1浊度、l{及有机物的去除效果ZIZ10080S60瓣4020邶0时间(mln)g瓣柏g瓣柏10080g60瓣40200图2PAC—MBR组合工艺对浊度、NH；’一N及有机物的去除效果在PAC投加量为3000mg／L条件下，考察了PAC—MBR组合工艺对浊度、NH—N和有机物的去除效果，见图2。由图2可以看出，组合工艺对浊度和NH4+一N的去除率均较高，尽管进水波动较大，但出水浊度<1NTU，NH：一N