李圭白院士：浸没式膜生物反应器可有效应对氨氮污染

　　据中国水网2009年11月10日讯 当前，水源污染日趋严重和给水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，也在“与时俱进”中不断寻求着自身发展。近日，在“全国给水深度处理研究会2009年年会”上，中国工程院院士李圭白就浸没式膜生物反应器（SMBR）在饮用水处理领域研究的进展情况和与会代表进行了分享，他尤其强调浸没式膜生物反应器可高效降解水源中的氨氮，能够有效地应对氨氮突发污染。同时，在浸没式膜生物反应器（SMBR）基础上构建的一体化膜混凝吸附生物反应器（MCABR）在饮用水深度净化方面优势明显。
　　浸没式膜生物反应器（SMBR）凭借占地面积小、出水水质优良等特点已在污水处理领域得到了广泛的研究和应用。而在饮用水处理领域，浸没式膜生物反应器（SMBR）技术还相对较新。
　　据李圭白介绍，浸没式膜生物反应器（SMBR）由于通过底部曝气，可使反应器内始终保持充足的溶解氧，因而对高氨氮原水的处理效果明显优于生物活性炭工艺（BAC），所以可以更好地解决水源水中的氨氮污染问题，包括突发性的氨氮冲击负荷。
　　而生物活性炭工艺（BAC）则因通过活性炭吸附和生物降解的协同作用可更高效地去除水中溶解性有机物。所以，研究人员尝试在浸没式膜生物反应器（SMBR）中投加粉末活性炭（PAC），构建出膜-粉末炭吸附生物反应器（MABR），以强化对溶解性有机物的去除。实验结果表明，在UF膜截留、微生物降解、粉末炭吸附的共同作用下，BDOC去除率为70.1%；AOC的去除率为48.5%，而应用浸没式膜生物反应器（SMBR），BDOC和AOC两者的去除率分别仅为69.8%和44.3%。
　　此外，为进一步去除以憎水性大分子有机物为主的有机物，研究人员又尝试在浸没式膜生物反应器（SMBR）中直接投加混凝剂，构建出膜混凝生物反应器（MCBR）。实验表明：在生物反应器中直接进行混凝并不会对反应器中的微生物群落造成不良影响，而且在反应器中投加聚合氯化铝（PACl）进行混凝后，膜混凝生物反应器（MCBR）对溶解性硫酸盐的去除效率比浸没式膜生物反应器（SMBR）提高了76.9个百分点，同时，出水中几乎检测不到磷，使得出水生物稳定性得到显著提高。
　　经以上研究，以李圭白为首的研究人员又尝试在浸没式膜生物反应器（SMBR）中同时投加混凝剂和吸附剂，构建一体化膜混凝吸附生物反应器（MCABR）。实验结果表明，单独UF对进水有机物去除能力较低，对DOC（即，溶解性有机碳）和UV254（即，在波长为254nm处的单位比色皿光程下的紫外吸光度）的平均去除率仅为11.1%和11.4%，而传统SMBR对去DOC和UV254的除率分别提高到19.4%和16.4%，这意味着生物降解作用对去除两个指标的贡献分别为8.3%和5.0%；当聚合氯化铝（PACl）投加到反应器中之后，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%，表明聚合氯化铝（PACl）的混凝作用对DOC和UV254去除的贡献分别为24.6%和38.1%；当粉末活性炭（PAC）进一步头加到系统中后，一体化膜混凝吸附生物反应器（MCABR）对两个指标的去除率分别提高到63.2%和75.6%，表明在MCABR中PAC的吸附作用对去除DOC和UV254的贡献分别为19.2%和21.1%。可见，该一体化工艺饮用水深度净化功能优良。