吸附-MBMBR复合系统处理城市生活污水的膜污染控制

来源 :内蒙古工业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:whbin139
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近十年来,膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)在污水处理和回用领域逐步得到应用。然而,膜污染依旧是阻碍MBR广泛推广应用的主要障碍。膜污染控制技术成为膜生物反应器研究的热点。本文以大孔吸附树脂(macroporous adsorption resin,MAR)耦合浸没式膜生物反应器(submerged membrane bioreactor,SMBR)构建吸附-移动床膜生物反应器复合系统(moving bed membrane bioreactor,MBMBR),一套仅在移动床室填充MAR(吸附-MBMBR1),另一套在移动床室和膜室均填充MAR(吸附-MBMBR2)。重点研究吸附-MBMBR系统处理城市生活污水的膜污染控制,考察活性污泥性质对膜污染的影响及操作条件对活性污泥性质和出水水质的影响。并将两套吸附-MBMBR系统与吸附-SMBR和SMBR系统处理污水的出水水质和膜污染控制进行平行对比。主要研究结果如下:吸附-MBMBR2系统对城市生活污水中COD、TN、NH4+-N、PO43-的处理效果优于吸附-MBMBR1系统、SMBR系统和吸附-SMBR系统。以跨膜压差随运行时间的变化作为膜污染速率指标,膜污染速率由小至大的顺序为:吸附-MBMBR2系统<吸附-MBMBR1系统<吸附-SMBR系统<SMBR系统。吸附-MBMBR2系统的临界通量(53.63 L/h/m2)较另外三个MBR系统的大。阻力分布测试结果显示,吸附-MBMBR系统的滤饼层阻力较吸附-SMBR系统小。吸附-MBMBR系统可有效抑制滤饼层的形成。污泥混合液性质对膜污染影响的研究结果表明,向MBR系统内添加MAR可形成以树脂桥接活性污泥的生物载体,使活性污泥的絮凝性能得以增强,从而提高了污泥的沉降性能。活性污泥中的微生物及其代谢产物在吸附-MBMBR系统中设置的多孔隔网表面沉积形成动态膜,动态膜中活性微生物对沉积到动态膜上的EPS和SMP起到生物降解作用。在吸附-MBMBR2系统中,主要是由于添加的树脂颗粒对膜面的机械冲刷、对活性污泥混合液过滤性能的改善和隔网表面形成动态膜的共同作用减缓了膜污染。红外光谱、扫描电镜和能谱对膜面污染物的表征结果表明,膜面污染物主要是多糖和蛋白质。操作条件对污泥混合液性质的影响结果表明,吸附-MBMBR1系统适宜的SRT为28天,适宜MLSS浓度为10 g/L,适宜的曝气强度为550 L/h。
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