自生動態(tài)膜生物反應器處理堿減量印染廢水研究.pdf

1、自生動態(tài)膜生物反應器(Self-formingDynamicMembraneBioreactor，SFDMBR)由于膜造價低，運行耗能低，膜污染易恢復等特點彌補了傳統(tǒng)MBR的缺點。但自生動態(tài)膜技術與傳統(tǒng)膜技術相比還不成熟，對于SFDMBR的運行穩(wěn)定性、膜污染及其影響因素等尚缺乏深入系統(tǒng)的研究。
　　 本課題應用5μm和50μm孔徑無紡布作為膜基材的SFDMBR處理經過厭氧折流板反應器(ABR)處理后的堿減量印染廢水，對該反應器運

2、行的工藝條件、運行效果、微生物活性、膜污染特性及控制措施等展開研究。本課題的主要研究結果如下:
　　 (1)膜基材孔徑對自生動態(tài)膜形成的初期影響較大，但是當自生動態(tài)膜穩(wěn)定生成以后不同孔徑無紡布膜的通量趨于一致，一定范圍的孔徑變化對SFDMBR的穩(wěn)定通量影響不大。運用間歇式壓力步長法測定反應器的臨界條件為出水水頭（WHD）等于18cm。
　　 (2)SFDMBR中自生動態(tài)膜的形成速度與曝氣強度、污泥濃度和WHD有關，在本實

3、驗系統(tǒng)中，曝氣強度控制在3.13m3/m2·h左右、WHD控制在5cm-18cm范圍、污泥濃度保持在4500-6500mg/L之間，可以實現(xiàn)反應器穩(wěn)定運行。
　　 (3)SFDMBR對堿減量印染廢水的COD、UV254、色度、濁度的去除率分別為74％～85％、74％～79％、79％～86％、96.8％～98.6％，出水水質優(yōu)于《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》(GB4287-92)一級排放標準;5μm孔徑的無紡布動態(tài)膜的出水水質略

4、好于50μm孔徑的出水。
　　 (4)SFDMBR中混合液中活性污泥的DHA開始階段處于升高狀態(tài)，后期趨于穩(wěn)定;混合液中污泥的DHA比無紡布自生動態(tài)膜的DHA要高，5μm和50μm無紡布自生動態(tài)膜的DHA相差不大，前者略高于后者。
　　 (5)自生動態(tài)膜過濾阻力主要由自生動態(tài)膜濾餅層阻力所控制，其次是不可逆阻力，基膜的阻力可以忽略不計。
　　 (6)反應器運行過程中混合液和自生動態(tài)膜中固著性EPS(EPSB)含量

5、高于溶解性EPS(EPSs)，且蛋白質/多糖(P/C)多大于1。自生動態(tài)膜上EPSB-蛋白質含量對動態(tài)膜膜阻力的升高起關鍵作用，其次是EPSs-蛋白質，5μm無紡布膜表面濾餅中EPS含量比50μm無紡布膜上高。
　　 （7)反應器運行期間，混合液中EPSs的含量先增加后減小，然后逐漸趨于穩(wěn)定;EPSB含量整體有一定的上升趨勢，其中EPSB-蛋白質含量上升，EPSB-多糖略有減低。
　　 (8)膜污染層中無機元素種類多且成

6、分復雜，可以推測Al、Si、Ca、Fe等元素可能會以硫酸鹽、碳酸鹽、氯化物、硅酸鹽、氫氧化物或氧化物的形式沉積在膜表面。
　　 (9)污染后膜組件經過水力沖洗和手工擦洗后，再分別用0.1mol/L的HCl和0.1％的NaOH浸泡1h可獲得良好的通量恢復效果，5μm無紡布動態(tài)膜通量可恢復到未污染時的96.5％，50μm的無紡布的動態(tài)膜通量可恢復至未污染時的78.1％，大孔徑膜基材更容易進入污泥是其通量恢復效果差的主要原因。