絲狀菌對(duì)活性污泥性質(zhì)及自生動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾性能的影響.pdf

1、污泥膨脹是活性污泥處理工藝常見的問(wèn)題之一，自生動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器(Self-forming dynamic membrane bioreactor,SFDMBR)也不例外。SFDMBR利用過(guò)濾初期混合液中的顆粒、膠體以及溶解性有機(jī)物在廉價(jià)微網(wǎng)基材上的自然吸附/沉積形成自生動(dòng)態(tài)膜（Self-forming dynamic membranes，SFDMs）取得與微濾膜近似的泥水分離效果。因此，SFDM的性質(zhì)是影響SFDMBR過(guò)濾性能的關(guān)鍵因素

2、。而活性污泥作為SFDM的主要成分，其性質(zhì)的變化必然會(huì)對(duì)SFDM的性質(zhì)產(chǎn)生重要影響。絲狀菌作為活性污泥的主要組成部分，其含量的多少也必然會(huì)影響活性污泥的一些重要性質(zhì)，從而影響SFDM的過(guò)濾性能。因此有必要研究絲狀菌對(duì)活性污泥性質(zhì)以及SFDM過(guò)濾性能的影響，為SFDMBR的應(yīng)用和推廣提供重要的理論依據(jù)。
　　 采用統(tǒng)計(jì)分析的方法研究絲狀菌與活性污泥12個(gè)基本性質(zhì)之間的線性關(guān)系，了解絲狀菌對(duì)活性污泥性質(zhì)的影響。所研究的污泥基本性質(zhì)包

3、括顆粒平均粒徑（Volume moment mean diameter，Dvm）、顆粒分型維數(shù)(Fractal dimension，Df)、相對(duì)疏水性(Relative hydrophobic，RH)、胞外聚合物(Extracellular polymeric substance，EPS)、多糖（Polysaccharide，EPSc）、蛋白(Protein，EPSp)、蛋白與多糖的比例(EPSp/EPSc)、粘度（Viscosity）

4、、比好氧速率(Specific oxygen uptakerate，SOUR)、污泥表面電荷(Zeta potential)、污泥沉積指數(shù)(SVI)、揮發(fā)性物質(zhì)比例(MLVSS/MLSS)。研究結(jié)果表明:絲狀菌含量與活性污泥的比耗氧速率(rp=0.966，P=0.000)、顆粒平均粒徑(rp=0.82，P=0.02)和粘度(rp=0.765，P=-0.045)呈較強(qiáng)的正相關(guān)性;與EPSp/EPSc(rp=-0.781，P=0.038)呈

5、較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性;與顆粒分形維數(shù)(rp=-0.733，P=0.061)呈較弱的負(fù)相關(guān)性。其中比耗氧速率與EPSp/EPSc(rp=-0.781，P=0.038)呈較強(qiáng)負(fù)相關(guān)性，說(shuō)明絲狀菌含量的增加能夠提高污泥活性，且污泥活性的提高導(dǎo)致污泥中多糖的相對(duì)含量增加。同時(shí)在活性污泥性質(zhì)中顆粒平均粒徑，顆粒的分形維數(shù)，EPSp/EPSc以及粘度是影響SFDM過(guò)濾特性的重要因素。
　　 用所選取的7種不同絲狀菌含量的污泥，在SFDMBR中開展

6、批式短期過(guò)濾實(shí)驗(yàn)，考察不同絲狀菌含量污泥對(duì)SFDM過(guò)濾性能的影響。研究結(jié)果表明:無(wú)論絲狀菌含量多少，SFDMBR運(yùn)行穩(wěn)定時(shí)都能達(dá)到較好的出水效果，出水濁度≤1.5NTU。絲狀菌含量是影響穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)SFDMs出水通量和阻力的關(guān)鍵因素。相對(duì)于絲狀菌含量適宜(FI=2，F(xiàn)I=3，F(xiàn)I=4)的污泥形成的SFDMs，絲狀菌缺乏(FI=0，F(xiàn)I=1)和過(guò)多(FI=5，F(xiàn)I=6)的污泥形成的SFDMs，出水通量較小且過(guò)濾阻力較大。污泥中絲狀菌含量適宜

7、時(shí)，出水通量較大，過(guò)濾阻力較小，運(yùn)行效果較好。根據(jù)SFDMBR的過(guò)濾特性，可將其過(guò)濾過(guò)程分為三個(gè)階段:形成階段，初期快速污染階段和穩(wěn)定過(guò)濾階段。且污泥中絲狀菌含量的多少影響著SFDM形成時(shí)間以及污染速率，說(shuō)明絲狀菌在SFDM的過(guò)濾過(guò)程中起重要作用。
　　 為了進(jìn)一步深入分析絲狀菌影響SFDM過(guò)濾性能的原因，本文進(jìn)一步分析了不同絲狀菌含量污泥形成的SFDM的性質(zhì)。研究結(jié)果表明:絲狀菌指數(shù)與SFDM的壓縮性(rp=0.901，P=0

8、.006)和Dvm(rp=0.947，P=0.001)之間存在較強(qiáng)的正相關(guān)性，與EPSp/EPSc(rp=-0.825，P=0.022)和Df(rp=-0.795，P=0.033)之間存在較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性。絲狀菌對(duì)SFDM性質(zhì)的影響主要表現(xiàn)在三方面:物質(zhì)組成，顆粒組成以及SFDM的結(jié)構(gòu)。SFDM主要由多糖、蛋白以及混合液中顆粒粒徑相對(duì)較大的物質(zhì)組成。且隨著絲狀菌含量的增加SFDM中多糖的相對(duì)含量和顆粒粒徑隨著增加，分形維數(shù)減小。當(dāng)污泥中絲