PAC对膜生物反应器过滤性能的影响曹占平

EffectofpowderedactivatedcarbononfiltrationperformanceofthemembranebioreactorCaoZhanping1，ZhangJingli2，ZhangHongwei1（１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙＨｏｌｌｏｗＦｉｂｅｒＭｅｍｂｒａｎｅＭａｔｅｒｉａｌａｎｄＭｅｍｂｒａｎｅＰｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅＳｅｃｔｉｏｎｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００１６０，Ｃｈｉｎａ；２.ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｎｄＭｕｎｉｃｉｐａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＴｉａｎｊｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＵｒｂａｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００３８４，Ｃｈｉｎａ）1，2，1（１.，３００１６０；２．，３００３８４）［］，，（1，2500mg/L）。，21.5，。1μm，。，。［］；；；［］X505［］A［］1005-829X（2008）10-0017-04Ａｂｓｔｒａｃｔ：Inordertostudytheeffectofpowderedactivatedcarbon（ＰＡＣ）onmembranefiltrationresistanceinthemembranebioreactor（MBR），thecomparisonoffiltrationperformanceoftwogroupsofMBR（powderedａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｉｓｎｏｔａｄｄｅｄｔｏrｅａｃｔｏｒＮｏ.１，５００ｍｇ／ＬｏｆpowderedａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｉｓａｄｄｅｄｔｏrｅａｃｔｏｒＮｏ.２）havebeenconductedunderthesameinfluentwaterandsameoperatingconditions.Theaddingofactivatedcarboncanprolongthefiltrationcycleofthereactorby1.5timesandchangethegrainsizedistributionoftheparticlesinthemixedliq-uid.Theparticleswhicharebiggerthanthemembraneapertureandsmallerthan1μmarethemainpollutionfactorthatproducesmembranefiltrationresistance.Theviscosityofthemixedliquidpromotestheformationofgelatin.TheaddingofPACcaneffectivelyreducetheviscosityandthecontentofminuteparticles.Consequently，theinter-mixturefiltrationperformanceisimproved.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：membranebioreactor；powderedactivatedcarbon；filtrationperformance；gelatinlayer［］（06FZZDSH00900）；(08JCZDJC24300)〔1〕：〔2〕。（MBR），〔3〕。（EPS）〔4〕。〔5~7〕。，MBR（PAC）MBR〔8〕，PAC。，，PAC，，。２810２００810ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＷａｔｅｒＴｒｅａｔｍｅｎｔＶｏｌ．２8Ｎｏ．10Oct．，２００81711.1，1。19L。，，。0.22μm，1.2mm，0.8mm，75%～80％，，1m2。1.2，4.0g/L，，2PAC500mg/L，PAC，80μm，。1PAC，。。，1。：2mg/L，6h，，10min，5min，20℃，10L/（ｍ２·ｈ）。1.3Malvern2601LCMaster。(LVDVI，Brookfield，)；MLSSMLVSS。EPS〔9〕：5mL，2％EDTA2mL，10mL，20℃5h，6880r/min20min，0.45μm，EPS，、、，mg/L。22.1PAC。，。10L/（ｍ２·ｈ），，。。，，。50kPa，，2。2，2PAC，，75，。，1.5，PAC，（EPS、、），，。1，30d，50kPa，，20d，，，。，，275，，，，。534271681—1；2—2；3—；4—U；5—；6—；7—；8—160504030201001020304050607080/kPa12/d21ｐＨＣＯＤ/（ｍｇ·Ｌ－１）ＮＨ3－Ｎ/（ｍｇ·Ｌ－１）ＴＰ/（ｍｇ·Ｌ－１）ＴＮ/（ｍｇ·Ｌ－１）ＳＳ/（ｍｇ·Ｌ－１）//（ｍｇ·Ｌ－１）７.５１９８４８１０.５６５８１５０１００３９５.５２００8－10，２8（10）182.2〔10〕，Carman-Kozney：α＝180（1-ε２）２ρpdpε２3=1Phρp=rcρp（１）：Ｒf=rcδ＝180（1-ε２）２dpε２3δ（２）：α———，m/kg；ε２———，％；dp———，m；ρp———，kg/m3；ph———，m2；rc———，m-2；δ——，m。1，、。2，，，。330，，83μm。，290.8μm。1，14μm，1μm23％8％，PAC，，。，10.5μm，2，16.5μm95μm。，2PAC，，1，，，，，10~20μm，。，0.45μm，1.0μm，A.L.Lim〔11〕2，，，。2.3EPSＥＰＳ，、、。，，EPS，EPS，，，〔12〕。J.S.Kim〔13〕，，EPS，。1EPS120mg/L。PAC2EPS80mg/L，1/3。PAC，，EPS。H.Nagaoka〔14〕EPS，，。12，4。4，，，75d2，40MPa·s。。PAC，，，，65432100.1110100100012/%/m312010080604020020406080/d/（MPa·s）214，：PAC２００8－10，２8（10）19。PAC。3PAC，，，1μm，，，1μm，。1μm，，1μm。Carman-Kozne，，1μm（0.5μm0.077μm，0.22μm），。，，。，，。，EPS，，，，1μm，，1/3。，，。1μm，。〔13〕。，，1.5，。4（500mg/L）EPS、，，，，1.5。，。1μm，，。［］［１］，.［Ｍ］.：，２００２:１０５－１４４.［２］ＯｇｎｉｅｒＳ，ＷｉｓｎｉｅｗｓｋｉＣ，ＧｒａｓｍｉｃｋＡ.Ｍｅｍｂｒａｎｅｂｉｏｒｅａｃｔｏｒｆｏｕｌｉｎｇｉｎｓｕｂ-ｃｒｉｔｉｃａｌｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ:ａｌｏｃａｌｃｒｉｔｉｃａｌｆｌｕｘｃｏｎｃｅｐｔ［Ｊ］.JournalofMembraneScience，2004，２２９（１）：１７１－１７７.［３］DefranceL，JaffrinMY，GuptaB，ｅｔａｌ.Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｖａｒｉｏｕｓｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔｓｏｆａｃｔｉｖａｔｅｄｓｌｕｄｇｅｔｏｍｅｍｂｒａｎｅｂｉｏｒｅａｃｔｏｒｆｏｕｌｉｎｇ［Ｊ］.Ｂｉｏｒｅｓｏｕｒ.Ｔｅｃｈｎｏｌ.，２０００，７３（２）:１０５－１１２.［４］ＫｉｍｕｒａＫ，ＹａｍａｔｏＮ，ＹａｍａｍｕｒａＨ，ｅｔａl．Ｍｅｍｂｒａｎｅｆｏｕｌｉｎｇｉｎｐｉ-ｌｏｔ-ｓｃａｌｅｍｅｍｂｒａｎｅｂｉｏｒｅａｃｔｏｒｓ（ＭＢＲｓ）ｔｒｅａｔｉｎｇｍｕｎｉｃｉｐａｌｗａｓｔｅｗａ-ｔｅｒ［Ｊ］.Ｅｎｖｉｒｏｎ.Ｓｃｉ.Ｔｅｃｈｎｏｌ．，２００５，３９（１６）：６２９３－６２９９.［５］，，.［Ｊ］.，２００４，22（６）:１５－１６.［６］ＣｈｏＪ，ＡｈｎＫＨ，ＳｅｏＹ，ｅｔａｌ.ＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＡＳＭＮｏ.１ｆｏｒａｓｕｂｍｅｒｇｅｄｍｅｍｂｒａｎｅｂｉｏｒｅａｃｔｏｒｓｙｓｔｅｍ:ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆslublemicrobialproductsｏｎｍｅｍｂｒａｎｅｆｏｕｌｉｎｇ［Ｊ］.ＷａｔｅｒＳｃｉ.Ｔｅｃｈｎｏｌ.，２００３，４７（１２）:１７７－１８１.［７］ＧａｏＭ，YangM，LiH，etal.Ｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｓｌｕｄｇｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓ-ｔｉｃｓｉｎａｓｕｂｍｅｒｇｅｄｍｅｍｂｒａｎｅｂｉｏｒｅａｃｔｏｒｏｎｓｙｎｔｈｅｔｉｃｉｎｏｒｇａｎｉｃｗａｓｔｅｗａｔｅｒ［Ｊ］.Ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ，２００４，１７０（2）:１７７－１８５.［８］，，，.ＰＡＣＩＭＢＲ［Ｊ］.（），２００４，２０（２）:１４３－１４６.［９］，，，．ＥＤＴＡ［Ｊ］.（），２００３，３５（２）:１２０－１２２．［１０］，，，.－［Ｊ］.，２００６，２７（１１）:２３４４－２３４９.［１１］ＬｉｍＡＬ，ＢａｉＲ．Ｍｅｍｂｒａｎｅｆｏｕｌｉｎｇａｎｄｃｌｅａｎｉｎｇｉｎｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｏｆａｃｔｉｖａｔｅｄｓｌｕｄｇｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｍｂｒａｎｅＳｃｉｅｎｃｅ，２００３，２１６（1-２）：２７９－２９０．［１２］ＭｕｋａｉＴ，TakimotoT，KohnoT，etal．ＵｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒａｎｄｍｅｔａｂｏｌｉｃｐｒｏｄｕｃｔｓｉｎａｃｔｉｖａｔｅｄｓｌｕｄｇｅｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈＵＦｓｅｐａｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ［Ｊ］.ＷａｔｅｒＲｅｓｅａｒｃｈ，２０００，３４（３）:９０２－９０８．［１３］ＫｉｍＪＳ，ＬｅｅＣＨ，ＣｈｕｎＨＤ．ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｕｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｂｅｔｗｅｅｎａｃｔｉｖａｔｅｄｓｌｕｄｇｅａｎｄＢＡＣｓｌｕｄｇｅ［Ｊ］.WaterResearch.，１９９８，３２（１１）:3443－３４５１.［１４］ＮａｇａｏｋａＨ，ＵｅｄａＳ，ＭｉｙａＡ.Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｂａｃｔｅｒｉａｌｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒｐｏｌｙｍｅｒｓｏｎｔｈｅｍｅｍｂｒａｎｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎａｃｔｉｖａｔｅｄｓｌｕｄｇｅｐｒｏｃｅｓｓ［Ｊ］．WaterSci.Technol.，１９９６，３４（９）:１６５－１７２．［］（1970—），1994，，。：022－24528104，E-mail：[e-mail]。［］2008-05-27（）２００8－10，２8（10）20