污泥停留時(shí)間對(duì)缺氧-好氧膜生物反應(yīng)器工藝運(yùn)行及膜污染的影響研究.pdf

1、本論文課題來(lái)源于西部建筑科技國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（籌）開(kāi)放研究基金項(xiàng)目--分散聚居區(qū)污水處理及資源化技術(shù)研究(No.08KF08)，著重圍繞膜生物反應(yīng)器(MBR)在污水處理及回用方面的運(yùn)行特點(diǎn)展開(kāi)研究。
　　 相關(guān)中外文獻(xiàn)表明，關(guān)于污泥齡(SRT)對(duì)MBR運(yùn)行效果的影響研究，不同研究者之間所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)論差別很大，甚至截然相反。這些研究者所選取的SRT范圍相對(duì)比較集中，多集中于低/中水平或中/高水平，未在同一實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上對(duì)各水平SRT進(jìn)行

2、系統(tǒng)地對(duì)比研究。為此，本論文較系統(tǒng)地研究了SRT與MBR之間的關(guān)系，探討了其影響MBR運(yùn)行效果的實(shí)質(zhì)因素，特別是對(duì)膜污染程度的影響。
　　 本研究將膜技術(shù)與缺氧/好氧(A/O)生物處理工藝相結(jié)合，建立了浸沒(méi)式A/O-MBR污水處理系統(tǒng)(A/O-SMBR)，對(duì)校園生活污水進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。研究?jī)?nèi)容包括：①分別在低、中、高三個(gè)水平SRT下運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，SRT依次設(shè)為10d、30d、90d，考察SRT的變化對(duì)A/O-SMBR處理效率及運(yùn)行穩(wěn)

3、定性的影響情況，對(duì)比獲取最佳的泥齡水平；②分析SRT對(duì)活性污泥混合液性質(zhì)(MLSS、污泥粒徑、代謝產(chǎn)物量、SVI、污泥比阻、粘度)的影響，并結(jié)合相應(yīng)SRT下穩(wěn)定運(yùn)行周期的長(zhǎng)短，說(shuō)明各性質(zhì)與膜污染間的關(guān)系，獲得影響膜污染的最直接的性質(zhì)因子，進(jìn)而得到SRT影響膜污染的實(shí)質(zhì)因素；③應(yīng)用過(guò)濾機(jī)理聯(lián)合模型對(duì)各SRT下的緩慢膜污染階段進(jìn)行擬合與解析，探討該階段膜污染形成的作用機(jī)理。
　　 各水平SRT下，A/O-SMBR的處理效率存在有一定

4、差別，但總體上出水均能達(dá)到回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。微濾膜對(duì)懸浮物的截留率幾乎可達(dá)100％，各SRT下出水中均未有SS檢出，出水濁度均在0.5NTU以下；A/O-SMBR系統(tǒng)具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力，有機(jī)負(fù)荷在1.15～1.92kgCODCr/(m3.d)之間變化時(shí)，出水CODCr濃度始終保持在40mg/L以內(nèi)，但低、高水平SRT下CODCr膜去除率較高，表明此時(shí)膜上截留沉積的大分子有機(jī)物質(zhì)較多；中水平SRT下的NH3-N、TN去除效率分別達(dá)94

5、.31％、70.59％，相較于低、高水平要高，因?yàn)榈?、高水平SRT下受到溶解氧、微生物代謝產(chǎn)物等因素的限制，使其硝化、反硝化能力減弱；由于A/O-SMBR系統(tǒng)缺乏嚴(yán)格的厭氧環(huán)境及排泥周期的限制，其TP去除效果不夠理想，出水TP濃度較高。
　　 各SRT分別為10d、30d、90d時(shí)，從膜濾開(kāi)始至TMP達(dá)到極限值分別歷時(shí)約12d、33d和21d，相比而言，中水平SRT的穩(wěn)定運(yùn)行周期較長(zhǎng)；根據(jù)膜表面污染層的掃描電鏡(SEM)圖片，低

6、、高水平SRT下形成的污染層結(jié)構(gòu)不利于膜濾，過(guò)濾比阻偏大，影響反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行。
　　 考察了六種主要污泥性質(zhì)隨SRT的變化情況，MLSS、污泥粒徑與混合液粘度隨SRT的延長(zhǎng)而增大；胞外聚合物(EPS)產(chǎn)率與污泥比阻隨SRT的延長(zhǎng)而減??；中水平SRT下，溶解性微生物產(chǎn)物(SMP)濃度與SVI值為最小。這些性質(zhì)不同程度上直接或間接地對(duì)膜污染產(chǎn)生影響，MLSS與膜污染之間的關(guān)系較為復(fù)雜，難以通過(guò)它直接判斷膜污染的發(fā)生情況，但其含量變化

7、會(huì)對(duì)微生物代謝產(chǎn)物量有所影響；污泥粒徑越小對(duì)膜污染產(chǎn)生的負(fù)面影響越大；混合液粘度越大越易加重膜污染；EPS與污泥比阻對(duì)膜污染的影響均具有兩面性，其值過(guò)低或過(guò)高都不利于反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行；SMP濃度與SVI值最小時(shí)，相對(duì)應(yīng)的膜污染程度為最輕。
　　 膜污染的發(fā)生是所有混合液性質(zhì)共同作用的結(jié)果，但每種性質(zhì)對(duì)膜污染的貢獻(xiàn)度不同，實(shí)驗(yàn)研究表明，SMP是影響膜污染的最直接的性質(zhì)因素，是SRT影響MBR運(yùn)行效果的實(shí)質(zhì)原因。SMP含量越多，所引發(fā)