生物吸附MBR工藝與膜污染機(jī)理研究.pdf

1、本課題基于 MBR活性污泥中硝化細(xì)菌較好的過濾性能,開發(fā)結(jié)合生物吸附預(yù)處理的MBR組合工藝,并與傳統(tǒng)的MBR進(jìn)行對比研究。通過系統(tǒng)的長期運行,考察在啟動期和穩(wěn)定期處理生活污水的效能和穩(wěn)定性,并著重分析了膜過濾過程中有機(jī)物與氨氮等污染物的截留效能。通過長期監(jiān)測兩種反應(yīng)器的污泥性狀、胞外聚合物(EPS)含量及組分、溶解性微生物產(chǎn)物(SMP)含量及組分等混合液性質(zhì)的變化,分析其對膜污染速度的影響程度,確定造成膜污染的主要物質(zhì),最終揭示膜污染機(jī)

2、理及其影響因素。
　　實驗室內(nèi)同步穩(wěn)定運行生物吸附預(yù)處理MBR系統(tǒng)(R1)和傳統(tǒng)MBR(R2)約185天,結(jié)果表明,R1和 R2均可穩(wěn)定的去除生活污水中的 COD和氨氮,平均去除率分別為92.7％、93.7%和90.4%、88.1%。
　　生物吸附預(yù)處理可有效降低 MBR中的膜污染發(fā)生頻率,在運行期內(nèi),R1中膜污染共有3次,平均清洗周期為62天;而R2中膜污染有5次,平均周期為35天。通過生物吸附預(yù)處理可緩解膜污染發(fā)生頻率4

3、0%以上,有效的降低了膜清洗費用。R1中較低的膜污染速率與活性污泥中大量的硝化細(xì)菌及其造成的活性污泥混合液特性有顯著聯(lián)系。由于硝化菌的過濾特性比異養(yǎng)菌好,R1中低C/N進(jìn)水導(dǎo)致R1中含有大量的硝化菌,從而改善了R1中污泥混合液的過濾特性。通過長期監(jiān)測發(fā)現(xiàn),R1和R2中SMP平均含量分別為14.8mg/L和34.5mg/L, EPS平均含量分別為25.1mg/gMLSS和36.7mg/gMLSS,R1中的 SMP和 EPS含量長期穩(wěn)定低于

4、R2,這也是造成膜污染速率差異的主要原因之一。
　　通過系統(tǒng)研究和分析膜污染發(fā)生周期內(nèi)TMP變化曲線及其與活性污泥組分特征的顯著性關(guān)系發(fā)現(xiàn),TMP增長過程中的前期緩慢增長階段和后期快速增長階段均與混合液中SMP和EPS含量均呈正相關(guān),但是SMP與TMP增長速率的皮爾遜相關(guān)系數(shù)穩(wěn)定高于EPS與TMP增長速率,表明與EPS相比,SMP與膜污染的發(fā)生關(guān)系更加密切。EPS和SMP中蛋白質(zhì)和多糖組分也不同程度的影響TMP增長速率,EPS中蛋