膜生物反應(yīng)器-蠕蟲床耦合系統(tǒng)中EPS的膜污染行為研究.pdf

1、膜生物反應(yīng)器（MBR）與蠕蟲床組合工藝能夠充分發(fā)揮MBR污水處理效能高、污泥產(chǎn)率低的優(yōu)勢，并可利用蠕蟲捕食對污泥高效減量、改良改性的作用，實(shí)現(xiàn)污水與污泥的協(xié)同處理。值得關(guān)注的是蠕蟲捕食過程能夠引起微生物胞外聚合物（EPS）特性的改變，EPS是關(guān)鍵的膜污染物質(zhì)，捕食后的污泥回流至MBR可能對其膜污染進(jìn)程產(chǎn)生重要影響。
　　本研究主要針對MBR與蠕蟲床耦合工藝內(nèi)EPS的膜污染行為，利用FTIR和EEM等技術(shù)分析耦合工藝內(nèi)EPS組成和數(shù)

2、量，采用序批式過濾實(shí)驗，借助CLSM和AFM等技術(shù)研究耦合工藝內(nèi)EPS污染潛力，利用XDLVO理論考察耦合工藝內(nèi)EPS特性與污泥聚集性的關(guān)系，利用 PCR-DGGE，16sRNA等技術(shù)解析耦合工藝內(nèi)微生物種群變化規(guī)律，從而探究耦合MBR中膜污染延緩的機(jī)理。
　　對照MBR和耦合MBR中膜污染及EPS特性對比研究表明，捕食污泥回流延緩了耦合MBR中過膜壓力(TMP)增長速度，改變了耦合MBR中溶解性EPS特性，降低了結(jié)合態(tài)EPS中糖

3、和蛋白質(zhì)含量，使結(jié)合態(tài)EPS的濃度減少了11.6 mg/g MLSS，結(jié)合態(tài)EPS中色氨酸類蛋白質(zhì)的熒光強(qiáng)度減弱了41％，同時，其熒光峰位置向波長短的方向發(fā)生偏移。
　　對照MBR和耦合MBR中結(jié)合態(tài)EPS膜污染潛能分析表明，捕食污泥回流降低了耦合 MBR中結(jié)合態(tài) EPS中蛋白質(zhì)的吸附效率，減少了耦合 MBR中結(jié)合態(tài)EPS中的蛋白質(zhì)類物質(zhì)在膜表面累積的體積，提高了耦合MBR中結(jié)合態(tài)EPS在膜表面形成的污染層孔隙率，降低了耦合 MB

4、R中結(jié)合態(tài) EPS與膜表面之間的作用能，使耦合MBR中結(jié)合態(tài)EPS造成的通量下降減少9%。
　　對照MBR和耦合MBR中溶解性EPS膜污染潛能研究表明，捕食污泥回流減少了溶解性 EPS中的芳香性蛋白質(zhì)，減弱了溶解性 EPS疏水性，降低了溶解性EPS與膜之間及溶解性EPS自身之間的關(guān)系能，提高了溶解性EPS形成的污染層的孔隙率，降低了溶解性EPS形成的污染層的體積和厚度，使耦合MBR中溶解性EPS引起的通量下降減少19.2%。

5、>　　對照MBR和耦合MBR中污泥聚集性及微生物種群變化分析表明，捕食污泥回流使耦合MBR中slime，LB-EPS和TB-EPS第二最低位能減少及能量壁壘增加，降低了耦合MBR中初始污泥的絮凝能力，同時，捕食污泥回流減少了耦合MBR中Betaproteobacteria和Gammaproteobacteria類微生物，改變了Alphaproteobacteria類微生物種類，造成了微生物種群發(fā)生改變。
　　通過以上分析可以看出，