在污水处理中,MBR膜(膜生物反应器)和石英砂+活性炭过滤罐均能有效降低COD,但两者的工作原理、适用场景和效果差异显著。以下是详细对比:
技术指标 | MBR膜 | 石英砂+活性炭过滤罐 |
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COD去除率 | 85%~95%(结合生化+物理过滤) | 40%~70%(依赖吸附和物理截留) |
适用COD浓度范围 | 高浓度(进水COD 500~2000 mg/L) | 低浓度(进水COD <200 mg/L) |
核心作用机制 | 生物降解+超滤膜截留(0.1~0.4 μm) | 活性炭吸附+石英砂截留悬浮物 |
对溶解性COD效果 | 极强(微生物分解小分子有机物) | 一般(依赖活性炭吸附容量) |
对颗粒性COD效果 | 极强(膜孔截留胶体和大分子) | 中等(石英砂截留部分悬浮物) |
MBR膜的COD去除效果显著优于石英砂+活性炭过滤罐,尤其适用于高浓度、难降解有机废水(如医疗、化工废水)。
活性炭过滤罐更适用于深度处理,对低浓度COD(如生化出水)的进一步提标或微量有机物(如色素、药物残留)的吸附。
生物降解:好氧微生物彻底分解有机物(COD→CO₂+H₂O)。
膜截留:超滤膜物理拦截菌胶团、大分子有机物,确保出水清澈。
污泥龄控制:长污泥龄(SRT>15天)强化难降解COD的分解。
物理截留:石英砂层(0.5~1.2 mm)去除SS(降低颗粒性COD)。
吸附作用:活性炭通过孔隙吸附溶解性有机物(但吸附饱和后需更换)。
无生物降解:无法分解有机物,仅转移污染物。
处理高COD废水(如透析废水、食品加工废水)。
需要同步脱氮除磷(MBR可耦合A/O工艺)。
对出水SS和浊度要求极高(如回用标准)。
作为生化处理后的深度处理单元(如MBR出水COD需从50 mg/L降至30 mg/L以下)。
去除微量有毒有机物(如抗生素、染料)。
预算有限或运维能力较弱(活性炭更换比MBR清洗简单)。
项目 | MBR膜 | 石英砂+活性炭过滤罐 |
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投资成本 | 高(膜组件昂贵) | 低(罐体+滤料成本低) |
运行能耗 | 高(需持续曝气+膜擦洗) | 低(仅需水泵提升) |
维护频率 | 定期化学清洗(每月1~2次) | 更换活性炭(每年2~4次) |
寿命 | 膜寿命3~5年 | 石英砂5~10年,活性炭1~2年 |
某医院透析废水处理:
原水COD 800 mg/L → MBR工艺 → 出水COD <50 mg/L。
若改用活性炭过滤,需前置生化处理(如接触氧化),且出水COD难稳定<100 mg/L。
学校实验室废水深度处理:
生化出水COD 80 mg/L → 活性炭过滤 → 出水COD <30 mg/L(吸附微量试剂)。
对于高COD且要求严格排放的场景,推荐MBR+活性炭组合:
高COD废水
调节池
MBR膜生物反应器
活性炭过滤罐
达标出水
MBR承担主要COD去除,活性炭作为保障措施。
此组合可应对水质波动,延长活性炭更换周期。
MBR膜是降低COD的主力技术,适合中高浓度废水。
活性炭过滤是补充手段,适合精细化处理或应急吸附。
根据水质、预算和运维能力综合选择,必要时组合使用。
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