磁粉對減緩膜生物反應(yīng)器膜污染速率的效果和機理探究.pdf

1、膜生物反應(yīng)器(membrane bioreactor，MBR)是將膜分離技術(shù)和生物處理結(jié)合使用的一個新型廢水處理工藝，且明顯優(yōu)于傳統(tǒng)活性污泥技術(shù)。然而，膜污染問題導(dǎo)致的高昂費用是制約其發(fā)展的最大瓶頸，故研究膜污染的過程和機理對膜污染的有效控制，降低MBR運行成本具有重要意義。近年來大量研究表明，通過向MBR中投加絮凝劑來改善污泥混合液的特性，從而減緩膜污染進程成為一種有效的膜污染控制技術(shù)。本研究提出一種通過向MBR投加磁粉(Fe3O4)

2、和聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC)來減緩膜污染的新對策。經(jīng)過多輪MBR連續(xù)性試驗發(fā)現(xiàn)磁粉和PDMDAAC的最佳投加量分別為100mg/L和400mg/L。磁粉尤其是對胞外聚合物中的蛋白質(zhì)(EPSp)和溶解性微生物產(chǎn)物中的蛋白質(zhì)(SMPp)減少更有效，而PDMDAAC在減少胞外聚合物中的多糖(EPSc)和溶解性微生物產(chǎn)物(SMPc)方面效果更好。研究可以推斷，投加磁粉能夠加快生物體之間的電子轉(zhuǎn)移，提高脫氫酶活性和生物降解能力，從而

3、促進微生物在饑餓狀態(tài)時對EPSp和SMPp的利用。PDMDAAC的投加有利于磁粉和活性污泥絮體形成顆?；Y(jié)構(gòu)，而且此結(jié)構(gòu)具有更好的耐沖擊性。這個轉(zhuǎn)變不僅僅減少了EPS和SMP的產(chǎn)生，也降低了多糖和蛋白質(zhì)的比例，導(dǎo)致EPSc和SMPc也得到降低。采用三維熒光光度計(3D-EEM)和傅里葉紅外轉(zhuǎn)換光譜儀(FTIR)對膜表面污染的分析結(jié)果表明:各反應(yīng)器中的泥餅層的有機物成分比活性污泥混合液中的更加復(fù)雜，而且加入磁粉后使泥餅層中的有機物(SMP