新型無紡布生物反應(yīng)器的膜污染研究.pdf

1、針對膜生物反應(yīng)器膜組件易阻塞的問題，以降低工程造價，節(jié)約膜清洗、更換成本為出發(fā)點，本實驗采用無紡布材料結(jié)合跨膜壓力最小化的溢流出水運(yùn)行方式，研究了無紡布生物反應(yīng)器發(fā)生絲狀菌膨脹以及投加硅藻土、高嶺土+硫酸鋁使污泥性質(zhì)發(fā)生改變后的出水水質(zhì)及膜污染特征，探究證實了硅藻土及高嶺土結(jié)合鋁鹽用于改善無紡布生物反應(yīng)器膜污染的可行性。主要的實驗結(jié)果如下:
　　絲狀菌膨脹狀態(tài)和正常污泥狀態(tài)下，無紡布生物反應(yīng)器的平均出水COD去除率分別為90.1％

2、和91.4％，平均出水NH4+-N去除率分別為91.9％和97.0％，平均出水濁度為1.33NTU和0.99NTU;膨脹污泥的平均粒徑和中值粒徑均大于正常污泥;正常污泥狀態(tài)下的平均膜通量衰減速率為4.87L·m-2·h-2，膨脹污泥狀態(tài)下為3.29L·m-2·h-2，正常污泥狀態(tài)下的膜污染阻力占總阻力的9.88％，并以不可逆污染阻力為主，膨脹污泥狀態(tài)下的占7.67％，并以可逆污染阻力為主，膜污染程度較輕;正常污泥和膨脹污泥的SMP總量與

3、膜污染阻力有關(guān)系，P/C與可逆污染所占的比例有關(guān)系;混合液污泥LB-EPS與膜污染的關(guān)系同SMP相似，EPS總量及其P/C都與可逆污染的發(fā)生存在正相關(guān)關(guān)系;EPS含量較高的污泥更易于在膜表面累積，并且累積于膜表面的EPS主要是蛋白質(zhì);膜面污泥EPS的含量和P/C都與膜表面可逆污染存在正相關(guān)性。
　　通過燒杯實驗確定了1g/L和0.2g/L兩種濃度作為硅藻土投加實驗的劑量;投加硅藻土后無紡布生物反應(yīng)器的上清液及出水COD均有所升高，

4、空白組、1g/L組、0.2g/L組的平均出水COD去除率分別為90.73％、85.67％、85.25％，平均出水NH4+-N去除率分別為96.86％、94.40％、94.59％，平均出水濁度為0.81NTU、2.03NTU、1.71NTU，硅藻土對微生物降解有機(jī)物的能力有明顯的抑制作用;硅藻土顆粒的粒徑明顯小于污泥顆粒的粒徑，投加硅藻土對污泥顆粒的平均粒徑和中值粒徑的影響不大;空白組、1g/L組、0.2g/L組無紡布生物反應(yīng)器的平均膜通

5、量衰減速率分別為3.63L·m-2·h-2、6.08L·m-2·h-2、3.45L·m-2·h-2，空白組無紡布的膜污染阻力占總阻力的10.69％，1g/L組的占16.71％，并以不可逆污染阻力為主，0.2g/L組的占9.59％，并以可逆污染阻力為主，投加低濃度硅藻土減輕了膜污染;投加低濃度的硅藻土?xí)岣逽MP的含量并且改變其P/C，而投加高濃度時對SMP含量和其P/C的影響不大。投加高濃度的硅藻土?xí)r，混合液污泥和膜面污泥中的LB-EP

6、S含量及P/C都有明顯的上升，投加低濃度的硅藻土?xí)r，LB-EPS含量的變化不大，混合液污泥LB-EPS的P/C有明顯的升高。投加硅藻土使混合液污泥和膜面污泥中的TB-EPS含量明顯降低，并且投加濃度越高，TB-EPS含量越低?；旌弦何勰嗪湍っ嫖勰嘀械腡B-EPS含量都與可逆污染的發(fā)生有正相關(guān)關(guān)系，TB-EPS的P/C變化情況沒有明顯規(guī)律。
　　通過燒杯實驗確定了0.2g/L高嶺土+0.1g/L硫酸鋁配比濃度作為無紡布生物反應(yīng)器運(yùn)行

7、實驗的投加濃度;空白組（A組）、硫酸鋁對照組（B組）、實驗組（C組）的平均出水COD去除率分別為89.37％、87.90％、89.16％，平均出水NH4+-N去除率分別為97.36％、97.15％、97.99％，平均出水濁度分別為0.64NTU、0.56NTU、0.54NTU;投加硫酸鋁可以小幅提高污泥顆粒粒徑，但污泥絮體的穩(wěn)定性不佳，投加高嶺土+硫酸鋁后，由于污泥絮體穩(wěn)定性增強(qiáng)較不易解體，故污泥顆粒的粒徑有明顯增加。A組、B組、C組的

8、平均膜通量衰減速率分別為3.83L·m-2·h-2、3.65L·m-2·h-2、2.94L·m-2·h-2，A組無紡布的膜污染阻力占總阻力的10.95％，B組的占10.23％，并以可逆污染阻力為主，C組的占7.30％，可逆污染阻力略大于不可逆污染阻力，膜污染程度有明顯的減輕;投加高嶺土+硫酸鋁后，SMP中蛋白質(zhì)含量和多糖含量都明顯降低，混合液污泥的LB-EPS含量明顯升高，膜面污泥的LB-EPS含量卻有所下降，同時兩種污泥LB-EPS的