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膜生物反应器中膜污染控制方法的研究

赵英

   膜污染是膜技术应用中所面临的一个重要问题,它会缩短膜的使用寿命,降低膜的处理能力,从而使膜工艺的运行费用增加。因此,膜生物反应器(MBR)稳定运行的核心问题之一是膜污染控制。本文主要研究如何延缓MBR中的膜污染。 采用平行对比研究的方法,系统研究了MBR处理生活污水时,运行工艺、PAC投加量、膜性能改进剂的投加(MPE)、颗粒污泥形成等对延缓膜污染的影响。并采用空间排阻液相色谱法测定了MBR中进水、出水、混合液及膜污染物的分子量分布情况。 全好氧式MBR和序批式MBR对比研究表明,二者在有机物及氨氮的去除上效果相当,但序批式MBR总氮去除能力优于好氧式MBR。在处理同等水量或是截留有机物质量相等的情况下,好氧式MBR的过膜阻力增长率均高于序批式MBR,且其不可逆污染较序批式MBR严重。 向MBR中投加PAC,对出水水质没有明显的改善作用。当其投加量在一定范围内时,可减少胞外聚合物(EPS)在膜内部的积累,并降低泥饼层阻力,从而有效的延缓膜污染。分子量分布测定表明,当PAC投加量超过1 g/L后,混合液中分子量大于10,000 Dalton的有机物含量增加,导致了严重的有机污染。从延缓膜污染及降低运行费用两方面考虑,0.75 g/L的PAC为最佳投量。 MPE的投入,可增大污泥絮体尺寸,延缓泥饼层在膜表面的累积,从而减缓膜污染。但该效果十分有限,应用MPE的可行性需要更深入的技术经济比较。在MBR中形成颗粒污泥后,不仅可以改善出水水质,而且对于延缓膜污染有积极的作用。一部分EPS与生物絮体互相作用,结合成颗粒污泥,减少了混合液中的EPS含量并延缓了EPS在膜上的累积。同时,大尺寸的颗粒污泥能有效减轻泥饼层在膜表面的沉积。 分子量分布测定发现MBR出水中有机物主要是由小分子有机物组成。控制混合液中小分子有机物是获得优良出水的关键。大量大分子有机物被膜截留并逐渐在膜表面沉积。其中一些大分子有机物可被微生物逐渐降解,并变成一些小分子有机物。……   
[关键词]:膜生物反应器;膜污染;运行工艺;PAC;分子量分布;颗粒污泥
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:天津大学2005年