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本文选用四种膜基材料:聚酯无纺布、聚丙烯无纺布、聚酯筛网和尼龙筛网,在动态膜反应器中处理模拟生活污水。在对膜材料的亲水性、孔隙率、渗透系数等物理性能进行比较的基础上,分别研究了挂膜特征、通量变化及处理效果。系统分析了混合液的上清液、活性污泥和出水性质,同时对产生的膜而物质进行考察,得到实验结果如下:
通过清水试验得到四种材料的亲水性依次为:聚酯无纺布、聚丙烯无纺布、聚酯筛网、尼龙筛网。在试验工况下,无纺布表面粗糙,亲水性好,挂膜好且不易脱落,一周左右可形成较为稳定的动态膜;筛网表面光滑,亲水性差,挂膜容易脱落,需采用适度的曝气强度,大约2~3周可形成稳定的生物膜。动态膜生物反应器(DMBR)对COD、NH3-N、TP的平均去除率分别可达94%、86%、15%。
进行四种材料动态膜生物反应器的混合液性质、出水性质及膜面物质分析,并研究以上因素与膜阻力的关系。
聚酯和聚丙烯无纺布作膜基材料,试验期间混合液的上清液中蛋白质和多糖含量基本保持稳定;聚酯和尼龙筛网作膜基材料的试验过程中,多糖和蛋白质随着阻力的缓慢上升含量逐渐增加。进行物理清洗后,多糖的含量变化随阻力变化明显。混合液中的胞外聚合物含量与阻力变化具有密切相关性。胞外聚合物中的多糖随阻力变化保持稳定,但蛋白质含量随阻力变化波动,与阻力有明显的相关性。四种膜基材料在相同的运行周期下,膜材料耐污染程度依次为:聚酯无纺布、聚丙烯无纺布、聚酯筛网、尼龙筛网。无纺布材料要好于筛网。
无纺布出水中多糖变化稳定,蛋白质随阻力变化而变化,与阻力明显相关;筛网出水,蛋白质和多糖与阻力均有一定相关性。
膜面可逆污染层的厚度和质量对膜阻力的贡献不大,不可逆污染层对膜阻力增加起主要作用。可逆污染层多糖和蛋白质的含量与膜阻力无明显关系,不可逆污染层多糖和蛋白质含量均与膜阻力具有密切相关性。膜面物质的胞外聚合物EPS对膜污染有极为显著的影响,蛋白质是EPS的主要成分,在不可逆污染层中对膜阻力贡献较大。