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采用MBR工艺考察了微污染地表水中的药品及个人护理用品PPCPs(布洛芬、卡马西平、邻苯二甲酸二甲脂、壬基酚)的去除效能及HTR、SRT、温度等对系统去除效能的影响,获得适宜的工艺参数。在此基础上,对不同浓度下PPCPs的去除效果进行了考察。同时,对膜生物反应器运行中出现的膜污染情况进行研究。获得如下结论: (1)在进水高锰酸盐指数范围为5.72-11.09mg/L,氨氮为0.94-7.94mg/L,浊度为1.81-13.33NTU,UV254为0.083-0.136cm-1的条件下,MBR对常规指标的去除效果如下:对浊度的去除效果明显,出水浊度始终低于0.3NTU,完全可达《城市供水水质标准》(CJ/T206-2005)要求的1NTU,浊度出水效果稳定,不受HRT、泥龄、温度等的影响;对氨氮的去除效果较好,在氨氮进水范围波动较大的情况下,出水氨氮均低于0.5mg/L,完全达标;对高锰酸盐指数有一定的去除效果,出水值略高于《标准》规定的3mg/L,未完全达标,运行稳定阶段,系统对高锰酸盐指数的平均去除率可达61.38％;对UV254的去除效果较低,混合液UV254值与进水相差不大,甚至高于进水,出水UV254值比进水略有降低,出水平均去除率为10.26%。 (2)对比反应器的启动阶段和投加PPCPs后的稳定运行阶段,系统对常规指标的去除并无较大变化。但在单因素试验阶段,系统对常规指标的去除略有波动。可见微量PPCPs的投加并不影响反应器对常规指标的去除效果,或者影响极小,而试验参数的变化可对反应器的整体运行有较大影响。 (3)各因素对系统去除效率的影响如下:HRT对目标污染物的去除有一定影响,在平均容积负荷为0.077kg/m3·d、温度为25℃、污染物进水浓度为50ppb、不排泥的条件下,当HRT为3h时,DMP、IBP和NP的平均去除率均达到最高,分别为91.5%、98.7%、91.5%;SRT对于目标污染物的去除有较大影响,在平均容积负荷为0.078kg/m3·d、HRT为3h、温度为25℃、污染物进水浓度为50ppb的条件下,当不排泥时,DMP、IBP和NP的平均去除率均达到最高,分别为93.8%、97.6%、93.6%;温度对目标污染物的去除有一定影响,在平均容积负荷为0.08kg/m3·d、HRT为3h、污染物进水浓度为50ppb、不排泥的条件下,当温度为15-35℃时,DMP、IBP和NP的平均去除率均较高,其中当温度为25℃时,DMP、IBP和NP的平均去除率分别为94.6%、97.2%、93.6%。 (4)对于DMP、IBP和NP这三种物质,得出工艺最佳参数为:HRT为3h、温度为25℃、不排泥。而CBZ在各工艺条件下去除率均低于5%。在最佳工艺参数条件下,IBP的平均去除率均达94%以上,DMP和NP的平均去除率也可达80%以上。对于CBZ的去除则无明显规律,去除率很低,可见该工艺对其无明显去除效果。 (5)随着试验的进行,膜污染不断加剧,因此膜比通量的值也在不断降低。膜组件Ⅰ和膜组件Ⅱ的膜比通量变化呈现类似的趋势,大致可分为三个阶段,即初期的缓慢下降阶段,随后的快速下降阶段,以及最后的缓慢下降阶段。以膜组件膜组件Ⅱ为例,最终膜比通量仅为初始膜比通量的16%。在进膜运行第65天,对膜组件Ⅰ进行膜污染阻力试验,发现:浓差极化阻力为0.9×1011m-1,占膜总阻力的15.49%,相对而言,膜的不可逆阻力最大,为2.16×1011m-1,占膜总阻力的37.18%。在投入运行了85天后,膜组件Ⅱ的膜比通量仅为初始通量的25%,损失了75%。经过清水清洗后,膜比通量可恢复到初始膜比通量的47.5%。酸洗和碱洗使膜比通量略有恢复。氧化剂清洗,使得膜比通量恢复至原来的92.5%。