不同運(yùn)行條件下EPS生成狀況及其對(duì)膜污染的貢獻(xiàn)研究.pdf

1、膜生物反應(yīng)器是將廢水生物處理技術(shù)與膜分離技術(shù)結(jié)合并用于水處理的一項(xiàng)技術(shù)，是一種高效、實(shí)用的污水處理技術(shù)。由于排水標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高和土地成本的不斷增加，膜生物反應(yīng)器以其高效、優(yōu)異的處理效果以及低占地面積日益受到重視，但膜污染是限制MBR更廣泛應(yīng)用的因素之一。盡管微生物產(chǎn)生的胞外聚合物EPS是活性污泥絮體的核心，在污水生物處理系統(tǒng)中EPS的存在對(duì)污水處理效果起著至關(guān)重要的作用，但胞外聚合物被認(rèn)為是膜污染的主要因素。因此研究EPS生成的影響因素

2、及其對(duì)膜污染的影響能夠?yàn)榉磻?yīng)器的穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)膜反應(yīng)器的高效生物處理提供一定的理論基礎(chǔ)。
　　 本課題研究了好氧懸浮狀活性污泥與載體生物膜污泥兩種不同形態(tài)污泥EPS的產(chǎn)生及其分布情況；并比較了MBR體系在兩種形態(tài)污泥條件下對(duì)污水的處理效果，包括COD、NH4+-N、TN去除效果，以及EPS含量和組成，并考察膜污染的情況；討論了不同污泥濃度和曝氣強(qiáng)度以及溫度的改變對(duì)EPS生成量的影響，并分析了EPS各組分TB-EPS、LB-EPS

3、的變化對(duì)膜污染的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：
　　 ⑴相同培養(yǎng)條件下，污泥中EPS總量從高到低為：生物膜中EPS總量為86.5mg/gVSS，活性污泥中EPS總量為83.1 mg/gVSS。生物膜中EPS以蛋白質(zhì)為主，活性污泥中的EPS則以多糖為主。上清液中的EPS總量由高到低的次序與污泥中的相同，兩者皆以多糖為主。
　　 ⑵MBR體系在兩種形態(tài)污泥條件下對(duì)COD和NH4+-N的去除效果基本一致，可見(jiàn)增加填料對(duì)COD和NH4+-

4、N的去除效果影響不明顯，但提高了總氮的去除率。
　　 ⑶活性污泥體系中，隨著反應(yīng)器的運(yùn)行，污泥EPS中多糖含量在起伏中相對(duì)保持穩(wěn)定，上清液中，蛋白質(zhì)濃度在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有太大變化，而多糖卻經(jīng)歷了一個(gè)先升高后降低的變化過(guò)程。載體生物膜體系中，污泥中EPS始終以蛋白質(zhì)為主，而其含量變化較大，多糖含量較穩(wěn)定，上清液中蛋白質(zhì)和多糖均隨反應(yīng)器的運(yùn)行時(shí)間迅速增加。
　　 ⑷填料生物膜系統(tǒng)比活性污泥系統(tǒng)能更快的觀察到膜的污染，兩個(gè)系

5、統(tǒng)雖然有各自的生長(zhǎng)條件，但是混合液中可溶性部分包含相似的EPS的種類和數(shù)量，污染問(wèn)題無(wú)法歸因于可溶性部分。生物膜系統(tǒng)隨著污泥濃度的升高，膜污染速率減慢，當(dāng)生物膜系統(tǒng)MLSS達(dá)到4.0g/L時(shí)的膜污染情況與活性污泥系統(tǒng)MLSS為4.0g/L時(shí)本一致。
　　 ⑸污泥混合液中LB-EPS和TB-EPS中多糖、蛋白質(zhì)和p/c的值均隨著污泥濃度的增大而增加；LB-EPS隨著污泥濃度的加大占總EPS的比例升高。LB-EPS和TB-EPS及其

6、各組成成分與膜污染速率具有很好相關(guān)性，考慮到結(jié)構(gòu)原因，認(rèn)為T(mén)B-EPS與膜污染關(guān)系不大。
　　 ⑹對(duì)比兩個(gè)不同曝氣強(qiáng)度的膜污染，運(yùn)行初期曝氣量大的MBR較曝氣量小膜污染嚴(yán)重；運(yùn)行后期情況相反。曝氣強(qiáng)度對(duì)LB-EPS影響較明顯，對(duì)TB-EPS影響較?。籐B-EPS和蛋白質(zhì)類LB-EPS在整個(gè)運(yùn)行期間與膜污染速率相關(guān)性很好，認(rèn)為蛋白質(zhì)是膜污染的主要污染物。
　　 ⑺介于10-25℃適宜溫度下，污泥中EPS的量隨著溫度的升高而