投加PAC和鈣離子延緩膜污染機(jī)理研究.pdf

1、膜生物反應(yīng)器(Membrane Bioreactor，MBR)是將膜技術(shù)應(yīng)用于污水處理的一項(xiàng)新興技術(shù)，其可在緊湊的空間內(nèi)同時(shí)實(shí)現(xiàn)微生物對(duì)污染物質(zhì)的降解和膜對(duì)污染物質(zhì)的分離，是一種高效、實(shí)用的污水處理工藝。然而，膜污染是當(dāng)前限制MBR廣泛應(yīng)用的主要瓶頸，其導(dǎo)致膜通量下降，增加膜組件更換和清洗的頻率，從而增加MBR的運(yùn)行費(fèi)用。因此，膜生物反應(yīng)器(MBR)穩(wěn)定運(yùn)行的核心問題之一是膜污染控制。尋求延緩膜污染的對(duì)策將是本領(lǐng)域研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是

2、本論文研究的目的。 本文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金，采用一體式中空纖維膜生物反應(yīng)器，用平行對(duì)比研究的方法，系統(tǒng)研究了MBR處理生活污水中兩種延緩膜污染物質(zhì)-PAC和鈣離子延緩膜污染的機(jī)理，主要是從PAC和Ca2+改善活性污泥性質(zhì)繼而改變?yōu)V餅層結(jié)構(gòu)的角度考察不同濃度的PAC和Ca2+對(duì)膜污染的影響并就其延緩機(jī)制進(jìn)行試驗(yàn)研究。 第一部分：向MBR中投加不同量的粉末活性炭(PAC)，對(duì)PAC延緩膜污染情況進(jìn)行了考察，結(jié)果表明：1.在

3、本試驗(yàn)PAC投加量范圍內(nèi)，隨PAC投加量的增加，污泥絮體粒徑增大，且粒徑分布趨向狹窄。2.吸附平衡試驗(yàn)證明了PAC無法有效吸附EPS，但PAC的適量投加可顯著降低混合液中EPS、LB-EPS及SMP含量，進(jìn)而減少混合液及膜面濾餅中CODc和CODs含量。3.PAC的適量投加可有效減緩膜污染速率，而PAC投加過量會(huì)造成EPS的額外釋放，增大濾餅比阻，使PAC延緩膜污染作用減弱。 第二部分：向MBR中投加不同量的氯化鈣，對(duì)鈣離子延緩

4、膜污染情況進(jìn)行了考察，結(jié)果表明：1.在鈣離子強(qiáng)化EPS的架橋作用和中和作用下，適量投加鈣離子可顯著降低混合液中EPS，進(jìn)而減少混合液及膜面濾餅中CODc和CODs含量；2.鈣離子在活性污泥絮體粒徑增大及結(jié)構(gòu)形成及穩(wěn)定方面發(fā)揮重要作用。鈣離子的投加可使所形成的膜面濾餅具有更高的剛性，MBR-A、B兩反應(yīng)器膜組件濾餅層的壓縮系數(shù)分別為0.65、0.91；3.通過共聚焦激光掃描電鏡(CLSM)觀察可知，Ca2+的適量投加可有有效降低凝膠層的厚