厭氧和好氧MBR處理生活污水的運行效果及膜污染特性比較研究.pdf

1、厭氧 MBR作為厭氧生物處理與膜過濾的結合技術，不僅保留了厭氧技術投資少、能耗低、污泥產(chǎn)量低、可產(chǎn)生沼氣能源等特點，而且從根本上解決了厭氧微生物流失的問題，實現(xiàn)了 SRT和 HRT的分離，有效提高了厭氧技術的出水效果。近年來，國內(nèi)外廣泛開展了利用厭氧 MBR處理高濃度有機廢水的研究，然而涉及低濃度有機廢水和膜污染機理的研究卻很少，在很大程度上限制了厭氧 MBR的發(fā)展。
　　本實驗分別利用厭氧和好氧 MBR對模擬生活污水進行處理，研

2、究比較了不同HRT下，厭氧和好氧 MBR的運行效果及膜污染特性，并從污泥特性和微生物代謝產(chǎn)物角度分析了二者膜污染差異的主要原因，提出了厭氧 MBR膜污染的動態(tài)過程，對厭氧 MBR的膜污染控制提出了建議和方法。
　　結果表明，厭氧 MBR具有較高的 COD去除效果，但受厭氧微生物代謝速度的限制，厭氧 MBR的處理效果略低于好氧 MBR。當 HRT=10h時，出水 COD為49mg/L，去除率高達90％，略低于好氧 MBR的94%，達

3、到中水回用的基本要求。COD的衡算結果表明，厭氧 MBR從整體上提高了厭氧微生物對有機物的降解能力，但產(chǎn)甲烷能力較低，膜對有機物的截留量高于好氧 MBR。在脫氮除磷效果方面，厭氧 MBR的 NH4+-N去除率達到45%，低于好氧 MBR的98%，而磷酸鹽的去除率卻明顯高于好氧 MBR，達到50%，分析認為厭氧微生物代謝過程對氨氮和磷酸鹽的利用、生物脫氮作用以及膜表面磷酸鹽的沉積是厭氧 MBR實現(xiàn)脫氮除磷的主要原因。
　　實驗過程中

4、，厭氧 MBR的膜污染速度始終快于好氧 MBR。膜阻力分析結果表明，膜表面泥餅層的迅速形成，是導致厭氧 MBR迅速膜污染的最主要原因。通過對兩套 MBR的污泥特性和微生物代謝產(chǎn)物進行比較，發(fā)現(xiàn)厭氧 MBR中較多的小顆粒污泥不僅促進了泥餅層的迅速形成，而且使其結構更為致密均勻。此外， SMP和 EPS中蛋白質(zhì)與膜污染也有顯著的正相對性，它們會不斷向膜表面沉積，對泥餅層起到了壓實作用，降低了泥餅層的孔隙率，促進了厭氧 MBR的膜污染。

5、>　　由本文的研究對厭氧 MBR膜污染的動態(tài)過程提出如下假設：厭氧 MBR啟動初期，小顆粒污泥會優(yōu)先在膜表面沉積，形成致密的泥餅層，進而改變膜表面的疏水性和帶電性，促進了污泥顆粒、膠體以及溶解性物質(zhì)在膜表面的進一步沉積，導致膜阻力迅速增加；隨著厭氧污泥黏度的下降，膜表面流體的湍流程度增大，污染物在膜表面的沉積受到抑制，厭氧 MBR進入緩慢污染的階段；顆粒污泥的破碎釋放大量 EPS，導致上清液 SMP不斷積累，大量蛋白質(zhì)類物質(zhì)沉積到泥餅層