系统对 COD

的去除率要好于 MBR 系统。分析认

为，前期有赖于 PAC 的物理吸附作用；后期则主要
源于 PAC 逐渐培养成熟后形成生物活性良好的
BAC（Biological activated carbon）颗粒絮体，

其比单

纯 MBR 混合液内由浊度颗粒培养起的污泥絮体具
有更多优势：一是在结构上粒径大，

颗粒上所形成的

微生物量较多，

分解利用 COD

的能力更强；

二是在

组成上含水率更高，

较易相互吸附、聚集，黏附更多的

污染物质，

尤其是不易被生物降解的高分子物质

[8]

。

2.2.2

去除 UV

254

效果的比较

由图 4 可知，PAC/MBR 和 MBR 工艺对 UV

254

的去除效果均不理想，但 PAC/MBR 稍好于 MBR。
主要是因为在微污染水源水贫营养条件下，微生物
得不到足够的养料，活性受到一定程度的抑制，而一
般认为 UV

254

代表含不饱和双键、腐殖质、苯环的有

机物等不易生物降解的物质，仅当氧化性足够强，使
其不饱和双键断开、苯环开环、高分子裂解时，UV

254

所表征的有机物才能被去除

[9]

，因此去除 UV

254

物质

远比 COD

物质困难。在试验初期，UV

254

的去除率

均出现陡降趋势，尤其是 PAC/MBR 反应器，分析原
因应该是初期 PAC 物理吸附饱和后，尚未形成稳定
微生物群落，加上水力剪切，吸附的物质会部分回到
水体中，造成去除率陡降。待系统达到相对稳定的状
态后，

254

的去除率基本上保持在一个较平稳的范

围内波动，此时 PAC/MBR 反应器内 BAC 颗粒上的
生物氧化作用，使吸附在其表面上且较易被氧化的
部分有机物得到去除，因而 BAC 将空出一些吸附位
而呈现出 PAC 的物理吸附性质，UV

254

物质得以吸

附去除，使得 PAC/MBR 整体的 UV

254

去除效果优

于 MBR，很大程度上说明吸附是 UV

254

得以去除的

重要方式，

与郝爱玲

[7]

等的研究结果相符；

而 MBR 混

合液内由于缺乏吸附载体，

即使在水温较高，生物作

用较好的环境下，

254

去除率仍低于 PAC/MBR。

2.2.3

去除氨氮效果的比较

氨氮的去除主要依赖于反应器内充足的溶解氧、

适宜的 pH 和利于硝化菌生长繁殖的较长污泥龄

[10]

。

PAC/MBR 和 MBR 系统都基本具备了硝化生物生
长必须的条件，因此在经历了初期的微生物培养后

（约 15 d）后，氨氮的去除率均能达到较好效果。

PAC/MBR 和 MBR 对氨氮的去除效果如图 5 所示。
分析试验中后期的数据发现，

当试验进入稳定期（约

20 d）后，

PAC/MBR 系统对氨氮去除率开始逐步稳

定下来，并且整体上高于 MBR，接近 100%。充分体
现了投加 PAC 的优势之处：PAC/MBR 系统中形成
的 BAC 能给硝化菌提供了很好的生长位点，使整个
系统内硝化菌的数量多于 MBR，提高了氨氮的去除
率。且 BAC 能够吸附一些影响硝化反应正常进行的
有毒物质

[11]

，从而提高生物活性以及系统稳定性。

2.3

出水通量的比较

从图 6 中可以看出，PAC/MBR 出水通量呈“曲

折上升”的趋势，而 MBR 出水通量呈“先上升后降
低”的趋势。比较运行前期和中期，可以发现，MBR
系统的膜出水通量要高于 PAC/MBR 系统。这一方
面与 MBR 系统运行时所处较高水温较高，生物作
用显著，膜表面负荷相对较轻有关；另一方面，由于

PAC/MBR 系统投加了 PAC，混合液单位体积内悬
浮固体颗粒数量增多，

在出水抽吸泵的作用下，其迅

图 3 PAC/MBR 和 MBR 对 COD

的去除效果

Fig.3

The effect of PAC / MBR and the MBR on the
COD

removal

1 0

2 5

3 0

图 4 PAC/MBR 和 MBR 对 UV

254

的去除效果

Fig.4

The effect of PAC / MBR and the MBR on the UV

254

removal

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

100

1 0

1 5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

2 0

4 0

6 0

8 0

1 0 0

图 5 PAC/MBR 和 MBR 对氨氮的去除效果

Fig.5

The effect of PAC / MBR and the MBR on the

ammonia removal

水处理技术

第 37 卷第 12 期