图 2 PAC/MBR 和 MBR 对浊度的去除效果

Fig.2

The effect of PAC / MBR and the MBR on the

turbidity removal

1 5

2 0

3 0

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

8 0

8 5

9 0

9 5

1 0 0

表 1

原水、沉淀池出水水质

Tab.1

Raw water, sedimentation pond water quality

2.06～24.6 (10.6)
1.40～3.17 (1.98)

0.017～0.091 (0.036)
0.181～5.318 (1.562)

2.85～8.99 (5.68)
7.36～7.75 (7.44)
16.8～23.8 (20.0)

2.86～27.1 (10.1)
1.17～4.12 (2.46)

0.024～0.083 (0.050)
0.186～3.326 (1.567)

2.78～8.13 (5.42)
6.62～7.72 (7.39)
21.5～25.2 (22.8)

水质指标

浊度 /NTU

COD

/mg·L

-1

254

/cm

-1

ρ(NH

-N)/mg·L

-1

ρ(TN)/mg·L

-1

水温 /℃

46.7～347 (188.2)

3.32～10.67 (5.83)

0.034～0.114 (0.065)

0.26～5.81 (1.66)
2.83～8.95 (5.64)
7.46～7.85 (7.54)

16.8～23.8 (20.0)

76.3～340 (193.9)

3.65～8.42 (6.24)

0.042～0.127 (0.080)
0.436～3.529 (1.684)

2.91～8.26 (5.34)
6.71～7.79 (7.43)
21.5～25.2 (22.8)

MBR工艺

PAC/MBR工艺

原水

MBR工艺

沉淀池出水

PAC/MBR工艺

注：括号内为平均值

反应器内的液位高度控制出水泵的开关以保持水位
恒定。

1.2

原水水质

试验原水取自浙江省上虞市曹娥江总干渠，由

于原水具有较高的浊度，所以在进入反应器之前先

经过混凝沉淀，一部分浊度和 COD

物质被去除，

以减轻 PAC/MBR 工艺的负荷。原水以及沉淀池出
水水质见表 1。

1.3

试验运行条件及步骤

试验时间为 4 月中旬至 6 月中下旬，约 65 d。期

间反应器内水温 16.8～25.2 ℃。试验中混凝剂采用
聚合氯化铝，投加量根据进水浊度进行烧杯搅拌试

验而定（50～80 mg·L

-1

）；

MBR 反应器进水流量为

1 200 L·h

-1

；试验连续运行前，将 PAC （粒径 75

μm）经细筛及漂洗去除杂质后，

一次性投入反应器

内（质量浓度约为 1 g·L

-1

），经 15 d 连续运行培养

驯化微生物，再投加一定量 PAC，使反应器内 PAC
浓度保持在 2 g·L

-1

后开始试验。整个运行过程中，

系统没有排泥；曝气强度根据气水比 5：1 设计，为 6

·h

-1

；出水采用恒压操作、间歇抽吸方式，操作压力

为 0.1 MPa，抽停比为 8 min：2 min。

为了完成 MBR 独立工艺与 PAC/MBR 组合工

艺处理效果的对比研究，设计了以下试验步骤：先稳
定运行 PAC/MBR 约 1 个月（第 1 阶段试验，时间
从 2010 年 4 月 18 日至 2010 年 5 月 16 日），然后
放空反应器，清洗膜组件后，再稳定运行 MBR 约 1
个月（第 2 阶段试验，时间从 2010 年 5 月 22 日至 6
月 21 日）。

1.4

分析指标与方法

浊度采用美国 Hach2100P 浊度仪测定，COD

、

氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮以及总氮采用采用国家
标准分析方法测定

[5]

；

254

使用 T6 新世纪紫外可

见光分光光度计测定；溶解态和结合态 EPS 的提取

分别采用低速离心法和甲醛 -NaOH- 高速离心法

[6]

。

结果与讨论

2.1

对浊度去除效果的比较

从图 2 中可以看出，PAC/MBR 和 MBR 系统均

对浊度有着很好的去除效果，去除率都在 90%以
上。在超滤膜的截留作用下，出水浊度均小于生活饮
用水卫生标准中对饮用水要求的 0.5 NTU。图中

MBR 出水浊度比 PAC/MBR 稍高，这是由于 PAC
对污染物有一定的吸附作用，尤其是对分子质量 <3
kDa 的小分子物质的吸附；不仅如此，

PAC 还能起

到“桥链作用”，将一定粒径的浊度颗粒“链接”起
来，形成粒径更大的实体。这 2 个作用可能在一定程
度上防止分子量较小的浊度颗粒在出水泵的抽吸力
下被带出膜孔，因而保障了出水浊度。虽然理论上

PAC 的加入会增强颗粒物的去除效果，

但是由于超

滤膜的高效截留作用而被掩盖，因而 2 个工艺对浊
度的去除差别不明显

[7]

。

2.2

对有机物去除效果的比较

2.2.1

去除 COD

效果的比较

由图 3 可知，PAC/MBR 和 MBR 系统都有较好

的 COD

去除效果，出水均能保证在 3 mg·L

-1

以

下。结果表明，在试验运行前期和后期，PAC/MBR

詹凤凌等，

PAC/MBR 与 MBR 工艺处理微污染水源水的效能对比研究