污泥性質(zhì)對動態(tài)膜生物反應(yīng)器膜污染的影響研究.pdf

1、動態(tài)膜生物反應(yīng)器(Dynamic Membrane Bio-Reactor,DMBR)是近年來興起的水處理新工藝,利用過濾過程中在大孔徑網(wǎng)膜表明形成的污泥層起到截留和固液分離作用。它解決了傳統(tǒng)膜生物反應(yīng)器膜組件成本高、動力消耗大等問題,具有較高的研究價值和發(fā)展前景。在動態(tài)膜過濾的過程中,溶液中過濾物在一定水頭差的作用下被截留或吸附在膜表面形成濾餅,當泥餅層達到一定厚度造成膜通量的下降及過膜壓力的上升,這一現(xiàn)象稱為動態(tài)膜的膜污染。濾餅層雖

2、然會使能耗增大,但有助于對小粒子的截留,提高過濾分離性能,與常規(guī)微濾膜相比,它的滲透性也更好。但與傳統(tǒng)膜生物反應(yīng)器一樣,膜污染問題仍然是限制其發(fā)展的重要瓶頸。
　　 本研究應(yīng)用動態(tài)膜原理,以90μm孔徑的尼龍篩網(wǎng)材料構(gòu)成一體式DMBR處理模擬城市生活污水,研究發(fā)現(xiàn)初始通量與動態(tài)膜形成速度呈正相關(guān)。在污泥濃度為4500mg/L、膜通量為10L/(m2·h)的條件下,穩(wěn)定運行后,動態(tài)膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)對COD、氨氮平均去除率為92.4

3、％、93.1％,其中動態(tài)膜對COD、氨氮平均去除率為7.6％、7.2％。說明動態(tài)膜生物反應(yīng)器對污染物質(zhì)的去除主要依靠活性污泥混合液,動態(tài)膜的生物降解作用也能去除小部分污染物質(zhì)。污泥的胞外聚合物(EPS)主要由蛋白質(zhì)和多糖組成,蛋白質(zhì)與多糖在污泥內(nèi)積累。電子顯微鏡鏡檢觀察污泥混合液中的生物相也隨運行時間發(fā)生變化,反應(yīng)器運行過程中混合液活性污泥發(fā)生膨脹,后期大量污泥解體,通過傅里葉紅外FTIR檢測出動態(tài)膜膜面的主要污染物質(zhì)是多糖和蛋白質(zhì)。<

4、br>　　 探討了正常污泥、膨脹污泥和解體污泥動態(tài)膜形成和膜污染特點,通過比較EPS、相對疏水性(RH)、污泥混合液粘度(μ)、Zeta電位、接觸角這些物化性質(zhì)來定量研究膜污染機理,并通過過濾阻力試驗測試污泥阻力分布。研究結(jié)果表明,正常污泥的過濾周期較長,膨脹污泥形成動態(tài)膜的時間最短,相同時刻解體污泥的過濾阻力最大,膨脹污泥由于絲狀菌累積導(dǎo)致較厚的泥餅層和嚴重的膜污染；解體污泥由于膠體顆粒和可溶性物質(zhì)沉積在膜面堵塞膜孔,使有效過濾面積