浸没式膜生物反应器可有效应对氨氮污染

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目前，水污染日益严重和水质标准提高的双重压力，对给水深度处理提出了更高的要求。作为以超滤为核心技术的第三代净水工艺，它也在“与时俱进”的过程中不断寻求自身的发展。近日，中国工程院院士李在“2009年国家高级水处理研究院年会”上，分享了浸没式膜生物反应器在饮用水处理领域的研究进展。他特别强调浸没式膜生物反应器可以高效降解水源中的氨氮，有效处理突发性氨氮污染。同时，基于一体式膜生物反应器(smbr)的一体式膜混凝吸附生物反应器(mcabr)在饮用水深度净化方面具有明显优势。

浸没式膜生物反应器(smbr)因其占地面积小、出水水质好而在污水处理领域得到了广泛的研究和应用。在饮用水处理领域，浸没式膜生物反应器(smbr)技术相对较新。

据李介绍，浸没式膜生物反应器(smbr)通过底部曝气可以保持反应器内足够的溶解氧，因此其对高氨氮原水的处理效果明显优于生物活性炭工艺(bac)，因此可以更好地解决源水中氨氮污染问题，包括氨氮冲击负荷突然增大。

由于活性炭吸附和生物降解的协同作用，生物活性炭工艺可以更有效地去除水中的溶解性有机物。因此，研究人员试图在浸没式膜生物反应器(smbr)中加入粉末活性炭(pac)来构建膜-粉末活性炭吸附生物反应器(mabr)以增强溶解有机物的去除。实验结果表明，在超滤膜截留、微生物降解和粉末活性炭吸附的共同作用下，bdoc的去除率为70.1%。一体式膜生物反应器(smbr)对aoc的去除率为48.5%，对bdoc和aoc的去除率分别为69.8%和44.3%。

此外，为了进一步去除疏水性大分子有机物，研究人员试图通过在浸没式膜生物反应器(smbr)中直接添加混凝剂来构建膜混凝生物反应器(mcbr)。实验表明，生物反应器中的直接混凝不会对生物反应器中的微生物群落造成不良影响，经聚合氯化铝(pacl)混凝后，膜混凝生物反应器(mcbr)对溶解硫酸盐的去除效率比浸没式膜生物反应器(smbr)高76.9个百分点。同时，污水中几乎没有检测到磷，这使得污水的生物稳定性显著提高。

经过以上研究，李、等人尝试在一体式膜生物反应器(smbr)中同时加入混凝剂和吸附剂，构建一体式膜混凝吸附生物反应器(mcabr)。实验结果表明，单独超滤对进水有机物的去除能力较低，doc和uv254的平均去除率分别只有11.1%和11.4%，而传统smbr对doc和uv254的去除率分别提高到19.4%和16.4%，说明生物降解对这两项指标的去除贡献分别为8.3%和5.0%。膜混凝生物反应器(mcbr)对doc和uv254的去除率分别达到44.0%和54.5%，表明pacl的混凝对doc和uv254的去除率分别为24.6%和38.1%。添加粉末活性炭(pac)后，膜混凝-吸附一体化生物反应器(mcabr)对这两项指标的去除率分别提高到63.2%和75.6%，表明pac的吸附对doc和uv254的去除率分别为19.2%和21.1%。因此，该集成工艺具有良好的饮用水深度净化功能。