膜生物反應器處理微污染地表水的試驗研究.pdf

1、如今,要解決我國飲用水水源污染與飲用水衛(wèi)生標準提高的矛盾,發(fā)展微污染水處理技術(shù)是當務之急.在此背景下,本研究進行了MBR及MBR-PAC(PAC,粉末炭)組合工藝處理實際微污染地表水的系列試驗,重點考察出水水質(zhì)和膜污染情況,對MBR的工程化提供可行性研究. 連續(xù)試驗的結(jié)果表明,采用MBR處理微污染湖水時出水水質(zhì)良好,向反應器內(nèi)投加PAC可以進一步優(yōu)化出水水質(zhì),并且減少膜污染.當原水是《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002

2、)規(guī)定的Ⅲ或Ⅳ類水時,MBR-PAC工藝出水的濁度、COD<,Mn>和氨氮均滿足《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》和《城市供水水質(zhì)標準》的要求.同時,投加PAC有效延緩了MBR膜通量的衰減,使總的膜阻力由2.47×10<'12>m<'-1>下降至1.92×10<'12>m<'-1>,有效減輕了膜污染. 試驗中重點討論了MBR 對有機污染物的去除情況,發(fā)現(xiàn)PAC和 MBR 在去除不同指標所代表的有機物時,存在相互促進作用.組合工藝對COD<,

3、Mn>、UV<,254>和UV<,410>的平均去除率分別達到66.8﹪、66.9﹪和97.5﹪.通過建立反應器內(nèi)有機底物的質(zhì)量平衡方程,得到了MBR對有機污染物去除率的數(shù)學表達式.由此可以定量求出生物作用和膜截留作用分別對去除率的貢獻,從而進一步探討實現(xiàn)MBR對有機污染物去除的各種作用機理及影響大小. MBR處理微污染水的試驗中,觀察到反應器內(nèi)混合液的有機物存在較明顯的累積,定義了混合液累積倍數(shù)A<,m>來對此進行描述.通過比

4、較PAC投加前后混合液的特性,證實了混合液的累積程度和性質(zhì)變化會影響MBR的出水水質(zhì)和膜污染速率.投加PAC減少了MBR的混合液累積,降低了A<,m>,提高了混合液的可過濾性,減輕了膜截留的負擔,利于改善膜出水、減少膜污染. 試驗中,采用空間排阻液相色譜法測定了MBR進水、出水、混合液和膜污染物的分子量分布,并且比較了進水可生化性改變時:MBR 的運行情況.結(jié)果表明,微污染湖水中,小分子物質(zhì)含量多并且可生化性較差的特性,顯著影響

5、了MBR的出水水質(zhì)和膜污染速率.試驗證實,分子量小于3000的有機物質(zhì)是膜出水和膜污染物的重要組成,投加PAC可以有效的吸附去除這些物質(zhì)；同時進水可生化性良好利于增強MBR內(nèi)的生物活性,降低混合液的累積. 由于飲用水源水中存在的微量人工合成有機物對人類健康的潛在危害日益被重視,試驗還采用MBR處理微污染湖水中存在的微量酚,分別考察了MBR對苯酚和2,4-二氯酚的去除效果.連續(xù)試驗證實,當進水苯酚和2,4-二氯酚的濃度分別為32.

6、2μg/L和115.8 μg/L時,MBR的平均去除率分別達到89.0﹪和93.6﹪.間歇試驗表明,MBR系統(tǒng)對微量酚的有效去除主要是依靠反應器內(nèi)活性污泥的生物降解,二級基質(zhì)和NOM的誘導作用是主要的作用機理；同時在微污染水處理中,MBR可以培養(yǎng)出具有高親和性的微生物,有利于微量酚的有效去除. 總之,將MBR組合工藝用于微污染地表水處理,可以在對水中有機物實現(xiàn)總量去除的同時,還保證對微量酚類物質(zhì)有高效的去除.試驗證實MBR組合工