MBR与MCR处理微污染原水的效果
摘要:比较了膜生物反应器(MBR)和膜混凝反应器(MCR)处理微污染地表水的效果 ,发现两种反应器对浊度的去除效果类似 ,但MBR对 CODMn和氨氮的去除效果明显优于MCR ,在平均水温较高及固定应用的情况下可优先选用;MCR的出水水质比 MBR 的稳定 ,且在低温( < 5 ℃)条件下仍有良好的处理效果 ,更适用于水温变化大且可能出现低温的情况。
关键词: 微污染地表水;微滤;MBR ;MCR
微滤工艺因具有能耗低、出水水质稳定、易实现自动控制等优点而受到广泛重视 ,基于微滤工艺研究开发的反应器有两种:膜生物反应器(membranebioreactor ,MBR)和膜混凝反应器(membrane coagula2tion reactor ,MCR) 。MBR 是传统活性污泥法和膜分离技术的结合 ,而 MCR 是混凝和膜分离技术的结合。为了强化对水中污染物的去除 ,两种反应器中都投加了粉末活性炭(PAC)[1]。
采用中试规模的MBR和MCR处理微污染地表水 ,在MBR运转130 d和MCR运转 70 d 的基础上 ,比较了它们对浊度、有机物和氨氮的去除效果 ,并对它们的应用条件提出了建议。
1 试验部分
1.1 工艺流程
MBR和MCR的工艺流程见图 1 ,相应的工艺参数见表1。
MBR 和 MCR 均为间歇出水(其出水时间比是0. 8) ,所用中空纤维膜组件的材质为聚偏氟乙烯(PVDF) ,膜孔径为0. 22μm。
1.2 原水水质及运行情况原水水质及药剂投量见表2。
( CODMn = 6～15 mg/ L)及劣 Ⅴ类水( CODMn > 15 mg/L) ;MCR共运行70 d (5～7 h/ d) ,根据水温和药剂投量的不同分为两个阶段 ,原水是 Ⅴ类( CODMn = 10～15 mg/ L)及劣 Ⅴ类水。
1.3 分析项目及方法
浊度:GDS - 3B光电式浊度仪;pH值: PHS - 3C型精密酸度计; UV254、 UV410 :紫外可见分光光度法;NH3 - N :纳氏试剂分光光度法; CODMn :酸性高锰酸钾法。
2 结果与讨论
2.1 对浊度的去除效果比较
降低浊度不仅可以满足感官性状要求 ,而且对限制水中细菌、病毒和其他有害物质的含量也具有重要意义。试验结果表明 ,MBR 和 MCR 对浊度去除效果良好 ,且不受原水水质、温度、药剂投量和微生物活性的影响。MCR 的出水浊度都在 0. 5 NTU以下 ,MBR 的大部分(约占 9812 %) 出水浊度低于《生活饮用水卫生规范》(2001 年) 中规定的 1. 0
NTU。MBR个别时间的出水浊度高于1. 0 NTU是由膜丝破损造成的 ,但破损的膜丝会很快被 PAC及悬浮固体等堵塞 ,所以后续出水的浊度随之恢复正常。中空纤维膜的这种“自修复”功能可保证出水浊度稳定。综上所述 ,MBR 和 MCR 在浊度去除方面无显著差别。
2.2 对CODMn的去除效果比较
MBR和 MCR 对 CODMn都有较高的去除率(见表3) :无论原水是 Ⅴ类水还是劣 Ⅴ类水 ,MBR 出水的 CODMn值都达到了《生活饮用水卫生规范》 (2001年)的要求( CODMn ≤3 mg/ L ,特殊情况下不超过5mg/L) ;对 MCR 而言 ,出水 CODMn值基本可以达到(原水为 Ⅴ类水)或接近饮用水的标准(原水为劣 Ⅴ类水) 。
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