李圭白院士：浸沒式膜生物反應器可有效應對氨氮污染

　　據中國水網2009年11月10日訊 當前，水源污染日趨嚴重和給水水質標準提高的雙重壓力，對給水深度處理提出了更高的要求。作為以超濾為核心技術的第三代凈水工藝，也在“與時俱進”中不斷尋求著自身發展。近日，在“全國給水深度處理研究會2009年年會”上，中國工程院院士李圭白就浸沒式膜生物反應器（SMBR）在飲用水處理領域研究的進展情況和與會代表進行了分享，他尤其強調浸沒式膜生物反應器可高效降解水源中的氨氮，能夠有效地應對氨氮突發污染。同時，在浸沒式膜生物反應器（SMBR）基礎上構建的一體化膜混凝吸附生物反應器（MCABR）在飲用水深度凈化方面優勢明顯。
　　浸沒式膜生物反應器（SMBR）憑借占地面積小、出水水質優良等特點已在污水處理領域得到了廣泛的研究和應用。而在飲用水處理領域，浸沒式膜生物反應器（SMBR）技術還相對較新。
　　據李圭白介紹，浸沒式膜生物反應器（SMBR）由于通過底部曝氣，可使反應器內始終保持充足的溶解氧，因而對高氨氮原水的處理效果明顯優于生物活性炭工藝（BAC），所以可以更好地解決水源水中的氨氮污染問題，包括突發性的氨氮沖擊負荷。
　　而生物活性炭工藝（BAC）則因通過活性炭吸附和生物降解的協同作用可更高效地去除水中溶解性有機物。所以，研究人員嘗試在浸沒式膜生物反應器（SMBR）中投加粉末活性炭（PAC），構建出膜-粉末炭吸附生物反應器（MABR），以強化對溶解性有機物的去除。實驗結果表明，在UF膜截留、微生物降解、粉末炭吸附的共同作用下，BDOC去除率為70.1%；AOC的去除率為48.5%，而應用浸沒式膜生物反應器（SMBR），BDOC和AOC兩者的去除率分別僅為69.8%和44.3%。
　　此外，為進一步去除以憎水性大分子有機物為主的有機物，研究人員又嘗試在浸沒式膜生物反應器（SMBR）中直接投加混凝劑，構建出膜混凝生物反應器（MCBR）。實驗表明：在生物反應器中直接進行混凝并不會對反應器中的微生物群落造成不良影響，而且在反應器中投加聚合氯化鋁（PACl）進行混凝后，膜混凝生物反應器（MCBR）對溶解性硫酸鹽的去除效率比浸沒式膜生物反應器（SMBR）提高了76.9個百分點，同時，出水中幾乎檢測不到磷，使得出水生物穩定性得到顯著提高。
　　經以上研究，以李圭白為首的研究人員又嘗試在浸沒式膜生物反應器（SMBR）中同時投加混凝劑和吸附劑，構建一體化膜混凝吸附生物反應器（MCABR）。實驗結果表明，單獨UF對進水有機物去除能力較低，對DOC（即，溶解性有機碳）和UV254（即，在波長為254nm處的單位比色皿光程下的紫外吸光度）的平均去除率僅為11.1%和11.4%，而傳統SMBR對去DOC和UV254的除率分別提高到19.4%和16.4%，這意味著生物降解作用對去除兩個指標的貢獻分別為8.3%和5.0%；當聚合氯化鋁（PACl）投加到反應器中之后，膜混凝生物反應器（MCBR）對DOC和UV254的去除率分別達到44.0%和54.5%，表明聚合氯化鋁（PACl）的混凝作用對DOC和UV254去除的貢獻分別為24.6%和38.1%；當粉末活性炭（PAC）進一步頭加到系統中后，一體化膜混凝吸附生物反應器（MCABR）對兩個指標的去除率分別提高到63.2%和75.6%，表明在MCABR中PAC的吸附作用對去除DOC和UV254的貢獻分別為19.2%和21.1%。可見，該一體化工藝飲用水深度凈化功能優良。