孫曉航：MBR系統中微生物降解過程的跟蹤監測

時間：2020-02-21 11:39

來源：中國水網

作者：孫曉航翻譯

圖6c 階段2: 大腸桿菌LRVs(污水滲透) ，滲透濁度< 0.2 NTU

接種的病毒LRV（階段1：混合液滲透）

表4總結了階段1中MS2噬菌體病毒的LRV結果。對于24個數據集中的11個數據，膜滲透率濁度小于0.2 NTU，而對于其他13個數據集，則有足夠的膜損傷以產生更高的滲透率濁度。對于滲透濁度大于0.2 NTU的數據集，通過膜獲得的LRV通常要比對于滲透濁度小于0.2 NTU的數據集的LRVS更低，這表明滲透濁度監測有效地分辨出了LRV的下降。

圖7顯示了膜滲透物濁度小于0.2 NTU的數據集的MS2 LRV概率圖。觀察到的LRV中位數為5.1 log。對于所有100％的樣本集，觀察到的MS2 LRV大于或等于3.2 log。

LRV本地病毒（階段2：混合液滲透，污水滲透）

表5和表6總結了通過膜過濾系統本身和通過生物反應器-膜系統的組合獲得的本地病毒LRV結果。對于這81個數據集中的54個，膜滲透物濁度小于0.2 NTU，而對于其他27個數據集，有足夠的膜損傷以產生更高的滲透物濁度。

分別通過膜過濾系統本身和通過生物反應器-膜組合過濾系統去除本地病毒LRV，膜滲透率濁度小于0.2 NTU以繪制概率圖（圖8）。觀察到的LRV中位數，單獨的膜為4.2 log，生物反應器-膜系統組合為3.8。單獨的膜過濾系統中，有95％的樣品LRV大于或等于3.6 log，而生物反應器-膜系統組合的LRV大于或等于3.1 log。

表4 階段1：接種的病毒LRV（混合液滲透）和相關滲透濁度

圖7 階段1: 接種的病毒LRVs(混合液滲透)，滲透濁度< 0.2 NTU

圖8a 階段2:本地病毒LRV(混合液滲透)，滲透濁度< 0.2 NTU

圖8b 階段2:本地病毒LRV(污水滲透)，滲透濁度< 0.2 NTU

全面性能監控

在使用GEZeeWeed?超濾膜的10個 MBR模型上啟動了全面性能監控程序，為期1.5至7.5年。數個月內，在十家工廠中的每一家都定期取樣測量膜滲透液的大腸菌濃度。所有樣品的收集都在經過任何消毒之前。結果如圖9所示。結果表明，大腸菌濃度始終較低，大大低于實際出水要求濃度。

結論

對于使用壓力衰減測試計算出的LRV值來監測和驗證MBR反應器中污染物的去除情況，本實驗得出了幾個關鍵結論：目前所開發的用于飲用水處理的技術方法，并未考慮混合液中懸浮固體對污染物的吸附以及動態過濾層的影響。本實驗結果表明，基于壓力衰減測試計算出的LRV數據總體上低于可觀測到的污染物的LRV預測值，尤其是在膜受損的情況下。可以明確的是，壓力衰減測試法不適用于監測和驗證MBR反應器運行過程中污染物的對數去除率（LRV）。

在MBR反應器的運行過程中，通常只有在膜發生嚴重損傷時才會導致污染物LRV值的明顯下降。諸如針孔之類的輕微膜損傷所產生的影響可以忽略不計，這是因為污染物吸附到了混合液中更大的絮體上（即使是對于受損的膜，這些絮凝體大多也被膜表面排斥），以及動態過濾層的影響。膜出水濁度在線監測技術具有充分的響應性，可用于表征導致污染物LRV值顯著下降的膜損傷程度。

污染物LRV的概率圖是從滲透率濁度保持小于0.2 NTU的數據集生成的。僅膜過濾系統（混合液滲透）觀察到以下LRV：

枯草芽孢桿菌觀察到的LRV中位數= 5.7 log

所有樣本集的100％LRV大于或等于4.9 log

總大腸菌群：觀察到的LRV中位數= 6.1 log

95％的樣本集LRV大于或等于4.2 log

糞大腸菌群：觀察到的LRV中位數= 6.0 log

所有樣本集的95％LRV大于或等于4.3log

E.大腸桿菌：觀察到的LRV中位數=5.3 log

所有樣本集的95％LRV大于或等于4.3 log

MS2 噬菌體：觀察到的LRV中位數= 5.1 log

所有樣本集的100％LRV大于3.2 log

本地病毒：觀察到的LRV中位數= 4.2 log