金屬膜生物反應器廢水處理技術.pdf

1、采用孔徑為0.2μm的不銹鋼膜生物反應器分別處理模擬生活廢水和模擬酒廠廢水。處理生活廢水的實驗在室溫下進行。處理酒廠廢水的實驗溫度從30℃開始，以5℃或10℃為升溫梯度逐漸升溫，最后達到80℃。重點考察了中溫、高溫條件下膜生物反應器的處理能力、活性污泥的物理化學及生物學特性以及對膜的過濾性能的影響、膜的清洗方式，探討了不銹鋼膜應用于廢水處理領域的可行性。 實驗表明金屬膜生物反應器有較高的污染物去除效率。溫度對系統(tǒng)COD去除能力

2、有著比較明顯的影響。細菌的死亡和溶解釋放出溶解性微生物產(chǎn)物(SMP)和胞外聚合物(EPS)，這類物質(zhì)進入混合液，增大了出水SCOD。然而，出水非常穩(wěn)定，表明不銹鋼膜在高溫條件下對懸浮顆粒、膠體以及溶解性大分子有機物有很好的截留作用。 由于存在好氧區(qū)和缺氧區(qū)，傳統(tǒng)膜生物反應器具有一定的硝化反硝化脫氮能力，TN去除效率可達30％以上。內(nèi)循環(huán)膜生物反應器有利于形成向上流的好氧(硝化)環(huán)境和向下流的缺氧(反硝化)環(huán)境，提高系統(tǒng)脫氮效率

3、到50％左右。膜表面濾餅成分分析表明，除了生物去除之外，通過截留大分子溶解性和膠體含氮化合物，金屬膜在脫氮方面發(fā)揮重要作用。TN去除能力受溫度的影響非常顯著。比較上清液和出水TN可知，在低溫階段(30℃)，系統(tǒng)脫氮能力以生物去除為主；當溫度升高到35℃，生物去除的氮總量和膜截留部分相當；在高溫階段(40-70℃)，TN去除作用基本全部通過膜的截留發(fā)生。 隨著溫度的升高，活性污泥耗氧速率減小，表明污泥微生物代謝受到抑制，基質(zhì)去除

4、速率減小。污泥增長率降低，表明高溫膜生物反應器對污泥減量化是有利的。同中溫條件下豐富的微生物多樣性相比，高溫條件下微生物多樣性大大減小。 污泥的許多性質(zhì)與膜污染密切相關。隨著溫度的升高，污泥沉降性變差，上清液EPS、上清液懸浮固體濃度增大，污泥絮體粒徑變小，這些因素導致混合液過濾阻力增大，膜污染加重。雖然污泥疏水性沒有一般的變化規(guī)律，但是污泥疏水性變化與膜污染阻力變化一致，反映了污泥疏水性增大會加重膜污染。 膜表面濾

5、餅層污染是膜污染中的最重要的因素。高溫條件下由于增大了上清液中高聚物(主要是EPS)的含量從而導致膜表面濾餅層中凝膠含量增大，使凝膠層在膜污染阻力中的貢獻相對增大，而懸浮顆粒的貢獻相對減小。 污泥的這些性質(zhì)并不是獨立無聯(lián)系的，它們之間相互作用非常復雜，它們對膜污染的影響作用也相互聯(lián)系。實驗結果表明了EPS、污泥粒徑分布的重要性，尤其是EPS。另外，在溫度不斷變化的高溫條件下，污泥混合液中各組分含量的相對變化，對膜污染的影響要高

6、于常溫條件。 內(nèi)循環(huán)膜生物反應器可以減緩膜污染，獲得較高的膜滲透通量，并且有利于節(jié)約能耗。在線反沖洗可以大大減緩膜污染，延長膜工作時間。不銹鋼膜清洗劑的選擇范圍遠比有機膜大。 總之，不銹鋼膜組件應用于膜生物反應器處理廢水的實驗研究表明，不銹鋼膜比有機膜更適合于高溫等極端條件和對出水水質(zhì)有更高要求的條件。高溫膜生物反應器有利于節(jié)約特殊廢水的處理成本和能量，有利于污泥減量化，適合處理高溫高濃度廢水，具有一定的應用潛力。但