污泥性質(zhì)對(duì)自生動(dòng)態(tài)膜形成與污染的影響研究.pdf

1、自生動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器(Self-forming dynamic membrane bioreactor,SFDMBR)利用過濾初期在廉價(jià)微網(wǎng)基材上自然吸附/沉積形成自生動(dòng)態(tài)膜(SFDM)取得與微濾膜近似的泥水分離效果,構(gòu)成新型低成本膜生物反應(yīng)器,具有廣闊的應(yīng)用前景。SFDM的形成和污染是制約SFDMBR運(yùn)行成本和能耗的重要參數(shù)。作為SFDM的主要構(gòu)成成分,活性污泥性質(zhì)的變化會(huì)對(duì)SFDM的形成和污染產(chǎn)生重要影響。
　　 本文選取了

2、20種不同性質(zhì)的活性污泥,在兩臺(tái)平行運(yùn)行的反應(yīng)器中開展批式過濾實(shí)驗(yàn),考察了12種污泥性質(zhì)對(duì)SFDM的形成時(shí)間(Tf)、過濾阻力(Rsm)及其污染傾向(kR)的影響。所研究的污泥性質(zhì)包括:胞外聚合物(Extracellularpolymeric substance,EPS)及構(gòu)成EPS的蛋白質(zhì)(Protein,EPSp)和多糖(Polysaccharide,EPSc)的含量及二者的比值(EPSp/EPSc)、污泥的顆粒粒徑分布(Parti

3、cle size distribution,PSD)、相對(duì)疏水性(Relative hydrophobic,RH)、溶解性微生物產(chǎn)物(soluble microbial products,SMP)、比好氧速率(Specificoxygen uptake rate,SOUR)、污泥粘度(Viscosity)、污泥毛細(xì)吸收時(shí)間(Capillarysuction time)、污泥沉積指數(shù)(SVI)及污泥表面電荷(Zeta potential)

4、。利用SPSS對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。研究結(jié)果表明:污泥的EPS濃度與污泥的SOUR顯著負(fù)相關(guān)(rp=-0.751),與viscosity正相關(guān)(rp=0.560),這兩個(gè)性質(zhì)主要受污泥的EPSc濃度的影響(rp=-0.709;0.684),EPS的濃度還與Zeta potential負(fù)相關(guān)(rp=-0.520),與SVI顯著正相關(guān)(rp=0.736),這兩個(gè)性質(zhì)主要受EPSp濃度的控制(rp=-0.767;0.672)。因此,在研究污

5、泥性質(zhì)對(duì)SFDM的形成與污染的影響時(shí),將EPS濃度及其他與EPS無關(guān)的污泥性質(zhì)作為獨(dú)立因素進(jìn)行分析。
　　 結(jié)果表明:污泥的PSD與Tf顯著正相關(guān)(rp=-0.808),與Rsm顯著負(fù)相關(guān)(rp=-0.690)。除PSD外,污泥的RH與Tf負(fù)相關(guān)(rp=-0.578),這表明,污泥顆粒愈大,疏水性越強(qiáng),SFDM越易形成;且污泥的顆粒越大,SFDM的過濾阻力越小。污泥的EPS與kR呈正相關(guān)關(guān)系(rp=0.723),其中,污泥的EP

6、Sc濃度與kR正相關(guān)(rp=0.760),而EPSp與之無關(guān)。表明污泥的EPS濃度,具體為EPSc濃度增加,SFDM的污染程度加重。雖然污泥的EPSp濃度與kR無關(guān),但是EPSp也是SFDM的污染物質(zhì)之一。除此之外,污泥的viscosity與kR顯著正相關(guān)(rp=0.801),SOUR與kR負(fù)相關(guān)(rp=-0.642),后者相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值略低于前者。由于這二者與污泥的EPS和EPSc濃度相關(guān),且粘度與KR的相關(guān)系數(shù)最高,因此,污泥的粘