MBR與MCR處理微污染原水的效果
摘要:比較了膜生物反應器(MBR)和膜混凝反應器(MCR)處理微污染地表水的效果 ,發現兩種反應器對濁度的去除效果類似 ,但MBR對 CODMn和氨氮的去除效果明顯優于MCR ,在平均水溫較高及固定應用的情況下可優先選用;MCR的出水水質比 MBR 的穩定 ,且在低溫( < 5 ℃)條件下仍有良好的處理效果 ,更適用于水溫變化大且可能出現低溫的情況。
關鍵詞: 微污染地表水;微濾;MBR ;MCR
微濾工藝因具有能耗低、出水水質穩定、易實現自動控制等優點而受到廣泛重視 ,基于微濾工藝研究開發的反應器有兩種:膜生物反應器(membranebioreactor ,MBR)和膜混凝反應器(membrane coagula2tion reactor ,MCR) 。MBR 是傳統活性污泥法和膜分離技術的結合 ,而 MCR 是混凝和膜分離技術的結合。為了強化對水中污染物的去除 ,兩種反應器中都投加了粉末活性炭(PAC)[1]。
采用中試規模的MBR和MCR處理微污染地表水 ,在MBR運轉130 d和MCR運轉 70 d 的基礎上 ,比較了它們對濁度、有機物和氨氮的去除效果 ,并對它們的應用條件提出了建議。
1 試驗部分
1.1 工藝流程
MBR和MCR的工藝流程見圖 1 ,相應的工藝參數見表1。
MBR 和 MCR 均為間歇出水(其出水時間比是0. 8) ,所用中空纖維膜組件的材質為聚偏氟乙烯(PVDF) ,膜孔徑為0. 22μm。
1.2 原水水質及運行情況原水水質及藥劑投量見表2。
( CODMn = 6～15 mg/ L)及劣 Ⅴ類水( CODMn > 15 mg/L) ;MCR共運行70 d (5～7 h/ d) ,根據水溫和藥劑投量的不同分為兩個階段 ,原水是 Ⅴ類( CODMn = 10～15 mg/ L)及劣 Ⅴ類水。
1.3 分析項目及方法
濁度:GDS - 3B光電式濁度儀;pH值: PHS - 3C型精密酸度計; UV254、 UV410 :紫外可見分光光度法;NH3 - N :納氏試劑分光光度法; CODMn :酸性高錳酸鉀法。
2 結果與討論
2.1 對濁度的去除效果比較
降低濁度不僅可以滿足感官性狀要求 ,而且對限制水中細菌、病毒和其他有害物質的含量也具有重要意義。試驗結果表明 ,MBR 和 MCR 對濁度去除效果良好 ,且不受原水水質、溫度、藥劑投量和微生物活性的影響。MCR 的出水濁度都在 0. 5 NTU以下 ,MBR 的大部分(約占 9812 %) 出水濁度低于《生活飲用水衛生規范》(2001 年) 中規定的 1. 0
NTU。MBR個別時間的出水濁度高于1. 0 NTU是由膜絲破損造成的 ,但破損的膜絲會很快被 PAC及懸浮固體等堵塞 ,所以后續出水的濁度隨之恢復正常。中空纖維膜的這種“自修復”功能可保證出水濁度穩定。綜上所述 ,MBR 和 MCR 在濁度去除方面無顯著差別。
2.2 對CODMn的去除效果比較
MBR和 MCR 對 CODMn都有較高的去除率(見表3) :無論原水是 Ⅴ類水還是劣 Ⅴ類水 ,MBR 出水的 CODMn值都達到了《生活飲用水衛生規范》 (2001年)的要求( CODMn ≤3 mg/ L ,特殊情況下不超過5mg/L) ;對 MCR 而言 ,出水 CODMn值基本可以達到(原水為 Ⅴ類水)或接近飲用水的標準(原水為劣 Ⅴ類水) 。
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