曝气膜生物反应器运行过程中污泥活性特征变化及其对膜污染的影响

【摘要】我国城镇污水日益增多,传统污水处理工艺面对日益严格的污水排放要求显得捉襟见肘。在这种严峻的背景下,积极发展水处理新工艺以及改进传统水处理工艺让水处理行业看到了一丝曙光。膜生物反应器(MBR)作为一种高效水处理技术近二三十年一直是国内外学者的研究热点。膜生物反应器通过膜组件的截留作用进行固液分离,省去了传统活性污泥法工艺中的二沉池。与传统活性污泥法相比,膜生物反应器具有占地面积小,出水水质优良,水力停留时间与污泥停留时间互相独立等优点。然而,膜污染问题一直是影响膜生物反应器应用进一步推广的限制性因素,尽管关于膜污染研究的热潮,国内外已经持续十多年,但仍没有一种方法可以彻底消除膜污染。目前国内外于膜污染的研究主要集中在如何减缓膜污染的速度,这方面的研究已经取得一定的进展,很大程度上延长膜组件寿命。第一部分实验研究了曝气膜生物反应器运行过程中活性污泥主要活性特征变化及其对膜污染的影响。通过排出剩余污泥的办法维持活性污泥浓度在4000mg/L左右,并连续运行75d。运行期间,每日检测活性污泥的各项性质指标便于反映污泥特性的变化。结果表明：随着反应器运行时间的延长,污泥脱氢酶活性逐渐增加,其对反应器的运行有着两方面的作用,一方面会强化微生物对污染物的去除,但另一方面则导致了胞外聚合物的增加,并加速膜污染。而污泥表观产率则随着运行时间的延长先增加后有所减少,其粒径逐渐减小,且胞外聚合物呈现增加的趋势,总的出水水质情况逐渐提高,与此同时,反应器内原生动物及后生动物在运行前期较少,而在后期大量出现。膜污染分析结果表明运行后期膜污染速度明显加快,其原因在于：污泥粒径的减小以及胞外聚合物的增加导致细小颗粒及胞外聚合物堵塞或在膜表面沉积数量增加。第二部分实验研究了在不排泥情况下,连续运行膜生物反应器100d,污泥混合液含量从4000mg/L增值到14000mg/L,反应器内实现了好氧区和厌氧区的分化,在低膜通量运行情况下,出现跨膜压力跃迁现象,高膜通量运行情况下则未出现,这主要是因为在不同负压下,膜表面形成的泥饼结构不同。
【作者】陈烜；
【导师】汤兵；
【作者基本信息】广东工业大学，环境科学与工程，2014，硕士
【关键词】曝气膜生物反应器；脱氢酶活性；污泥粒度分布；跨膜压差；膜污染；

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