MBR中微生物代謝產(chǎn)物與膜污染的關(guān)系研究.pdf

1、水資源緊缺的問題以及關(guān)于淡水保護和污染治理的更加嚴格的新立法，共同促進著 MBR的廣泛應用，但在運行過程中的膜污染問題是制約 MBR進一步發(fā)展和應用的主要因素。膜污染的形成是一個復雜的動態(tài)過程，也是微生物與其代謝產(chǎn)物共同作用的過程，研究膜污染問題必須建立在動態(tài)過程研究的基礎上，系統(tǒng)的闡釋膜表面微生物與其代謝產(chǎn)物之間的相互作用。膜通量作為影響膜污染的關(guān)鍵因素，決定了透水量的變化，對膜表面微環(huán)境狀態(tài)有很大影響。
　　本試驗采用A/O-

2、MBR（Anaerobic-aerobic MBR，缺氧/好氧 MBR）處理模擬生活污水，膜材質(zhì)為熔融拉伸法聚乙烯中空纖維膜，重點研究了不同通量條件下膜面和混合液污泥中微生物代謝產(chǎn)物的含量的改變，并應用DGGE技術(shù)對完整運行周期內(nèi)的微生物群落結(jié)構(gòu)進行了分析，研究膜污染形成的動態(tài)過程，探究微生物菌群與胞外聚合物及膜污染的關(guān)系。
　　結(jié)果表明，膜通量對 COD和氨氮的去除效果影響不大，其平均去除率均在95％以上。缺氧池 NOx-N去除

3、率在低通量條件下為67.9%，高于高通量條件的50.1%，推測是代謝產(chǎn)物的積累對出水水質(zhì)產(chǎn)生了不利的影響。
　　通過研究恒定通量條件下混合液和膜表面微生物群落結(jié)構(gòu)的變化，發(fā)現(xiàn)膜表面污泥層與混合液的微生物群落結(jié)構(gòu)相似，而膜絲生物膜的微生物多樣性明顯高于膜面和混合液。通量的改變對膜絲生物膜的影響較大，高通量條件下選擇性富集更明顯，生物多樣性指數(shù)更高。在每個污染階段的初期，由于膜面和混合液微生物強烈的相互作用，膜絲生物膜和混合液微生物群

4、落結(jié)構(gòu)均發(fā)生明顯改變。
　　對代謝產(chǎn)物的研究表明，在高通量條件下膜面污泥層的代謝產(chǎn)物濃度顯著高于混合液，低通量條件下由于泵抽吸作用的影響，這種關(guān)系不明顯。兩種通量條件下膜面污泥微生物代謝產(chǎn)物的變化規(guī)律相同，EPS中p/c的值逐漸升高，與混合液污泥相反。
　　由本文的研究對微生物代謝產(chǎn)物對膜污染的影響提出如下假設：在膜污染的三個階段中，初始吸附主要是多糖類物質(zhì)的迅速積累，之后傾向于利用多糖的微生物趨于膜絲附近，并分泌大量的EP