載體型STMBR中同步硝化反硝化脫氮和膜污染研究.pdf

1、無機(jī)氮是水環(huán)境中的主要污染物之一，會對環(huán)境和人類健康造成巨大的危害。為克服傳統(tǒng)生物脫氮的缺點，本研究在浸沒管式膜生物反應(yīng)器（STMBR）中投加聚氨酯海綿載體，采用人工配水，研究載體型STMBR中同步硝化反硝化（SND）的影響因素，并研究聚氨酯海綿載體對減緩膜污染的作用。
　　通過改變進(jìn)水水質(zhì)和操作條件來研究溶解氧（DO）、水力停留時間（HRT）、C/N和F/M對載體型STMBR系統(tǒng)SND的影響。過高的DO會影響反硝化過程，過低的D

2、O會抑制硝化過程，當(dāng)DO為0.78~0.96 mg/L時，能保證硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)的進(jìn)行，實現(xiàn)較好的SND效果。HRT太短時，COD去除和氨氮的硝化過程都不充分，而HRT太長會影響異養(yǎng)菌對有機(jī)碳源的競爭，從而影響SND的效果，本系統(tǒng)在HRT為8.6 h時，SND效果最好。C/N和F/M影響反硝化過程中碳源的供應(yīng)，在本系統(tǒng)中最適宜的C/N和F/M分別為8.0和0.38 kg COD/kg MLSS·d。在最優(yōu)操作條件下，載體型STMBR

3、系統(tǒng)的TN去除率能達(dá)到70％， SND率達(dá)到48%。在載體型 STMBR中，聚氨酯海綿載體和污泥絮體內(nèi)部形成缺氧環(huán)境是發(fā)生SND的基礎(chǔ)。聚氨酯海綿載體有利于形成更大粒徑的污泥絮體，促進(jìn)SND作用。在載體型STMBR中不僅存在全程硝化反硝化，還存在短程硝化反硝化現(xiàn)象。
　　載體型STMBR的TMP達(dá)到30 kPa的時間是105 h，是STMBR的3.9倍，投加聚氨酯海綿載體可以減緩膜污染，保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通過膜阻力構(gòu)成和濾餅層組成

4、分析，載體型STMBR的總阻力和濾餅層分別為19.70×1011 m-1和8.84 g/m2，遠(yuǎn)低于STMBR的36.54×1011 m-1和15.71 g/m2。同時投加聚氨酯海綿載體可以促進(jìn)膜面形成稀疏型濾餅層。通過傅里葉紅外光譜和 EPS分析可知，投加聚氨酯海綿載體可以降低系統(tǒng)中的EPS和SMP含量，多糖和SMP分別降低了25.2%和37.1%。污泥粒徑分析結(jié)果表明，投加聚氨酯海綿載體可以通過吸附作用和減緩曝氣剪切力的作用，減少污