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投加PAC控制MBR膜污染的试验研究

朱永双

   与其他常规生化水处理工艺相比,膜生物反应器(MBR)具有突出的优点,但是膜污染成为其广泛应用的瓶颈。解决膜污染问题是今后研究的重点和难点。本试验旨在研究投加粉末活性炭(PAC)对膜污染的控制作用。 本研究以模拟生活污水为处理对象,通过平行对比研究的方法,考察了投加PAC对一体式A/O-MBR膜污染延缓的影响。试验结果表明: 本试验条件下投加PAC对出水水质改善效果不明显,不论是否投加PAC,COD和氨氮的总去除率都达到95%以上。但总体上,COD和氨氮的去除率由于PAC的投加均有所提高。 同一个清洗周期内,1#膜和2#膜的通量呈现相似的3阶段衰减规律;清洗周期随污泥浓度增大而缩短,随HRT的增大而延长。1g/L的PAC投加量下,控制好污泥浓度,可有效减缓膜通量衰减速率,延长清洗周期;2g/L投加量时,通量衰减速率较前者更快一些,因丝状菌膨胀,膜污染的影响因素更加复杂,此投加量对膜污染的减缓作用有待进一步试验考察。投加PAC使膜丝表面污泥层较松散,容易通过水力冲洗去除。化学清洗较彻底,先通过酸碱液的清洗后再采用氧化剂浸泡,对通量恢复最有效。 PAC的投加改善了微生物的生长环境,污泥浓度增长更快一些。生物活性炭污泥絮体以PAC为骨架,一定程度上能抵抗强曝气的剪切作用,不容易被打碎,可改善污泥粒径分布,未投加PAC的反应器中污泥平均粒径只有23.76μm,而投加PAC的反应器中污泥平均粒径提高到82.90μm,污泥沉降性能稍有提高,但是SV_(30)仍然在90%以上,SVI在150mL/g以上;成熟的污泥以累枝虫占据绝对优势,污泥性能良好,第一阶段后期未投加PAC的反应器中出现大量的楯纤虫,试验第五阶段两反应器中丝状菌大量繁殖,导致污泥过滤性能变差,但出水水质不受影响。 投加PAC可有效降低凝胶层阻力,从而使总阻力大幅下降,体现了膜污染防治的效果。投加PAC与否,沉积层阻力占总阻力的90%以上,沉积层的形成是膜污染的主要来源。污泥浓度太高和丝状菌膨胀可增大过滤阻力。过滤试验发现,过滤过程最初1min受膜孔堵塞模型控制,之后受沉积过滤模型控制,后一阶段是膜过滤的主要控制阶段。投加PAC后,由于改善了粒径分布、减小了混合液粘度和提高了污泥絮体抗压性能三方面的作用,混合液污泥比阻降低,过滤性能得到改善。……   
[关键词]:膜生物反应器;膜污染;粉末活性炭(PAC);污染阻力;过滤性能
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西安建筑科技大学2009年