动态膜生物反应器运行及泥饼特性研究-论文.pdf

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1、第39卷第2期水处理技术VO1-39NO．22013年2月TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTFeb．，201369动态膜生物反应器运行及泥饼特性研究张海．一，张亚雷z，周雪飞，陈杰3，褚华强1(1．同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室；2．同济大学长江水环境教育部重点实验室；3．同济大学现代农业科学与工程研究院，上海200092)摘要：选用孔径为74lu,m的不锈钢网作为动态膜支撑体组件，结合UCT工艺研究了动态膜生物反应器(DMBR)处理生活污水的运行效果及泥饼特性。结果表明，DMBR出水水质基本上可以满足城镇污水处理厂污染物排放标

2、准(GB18918-2002)中的一级A排放标准；动态膜污染跨膜压差快速增长阶段的平均速率约为1．13kPa／h；微生物胞外聚合物提取分析发现蛋白质类物质浓度大于多糖类物质浓度，其比值约3～5；动态膜泥饼层对大分子物质起到了很好的截留作用；泥饼层阻力是动态膜组件过滤阻力的主要部分，约占总阻力95．79％。动态膜膜污染易控制，且反冲洗容易，膜通量恢复率达到96．9％。红外光谱分析表明膜组件表面泥饼层的主要污染物为多糖和蛋白质类物质。关柏：动态膜生物反应器；不锈钢网；胞外聚合物；泥饼层；膜污染中圈分类号：TQ028．8文献标识码：A文章编号：1000．3770(

3、2013)02．0069—005膜技术在污水处理领域中的应用极大促进了污水，对COD和NH-N的去除率分别达到了80％和水处理技术的发展。近年来，膜生物反应器在污水处84．8％。与传统MBR一样，动态膜生物反应器也存理与再生领域逐渐推广与应用[1-2]。然而，由膜过滤引在膜污染，主要表现为跨膜压差的增长或膜阻力增起的膜污染导致运行成本和清洗费用的增加限制了加等[12】。洪俊明等【]采用37I,zm涤纶滤布作为分离膜技术在实际大工程中的应用[3-5]。动态膜分离技术以介质处理模拟生活污水，得出动态膜形成的阻力是渗透性能好、抗污染能力强等优点进入水处理研究者引起

4、总膜阻力的主要决定因素；姚嘉等【14]得出EPS的视野，目前已成为膜分离技术研究的热点之一。和污泥形态是造成动态膜反应器中膜污染的最重要动态膜采用价格低廉的大孔径材料来制作膜组件，通因素。因此，本研究选用74I,zm不锈钢网作为动态过预涂剂或活性污泥等在膜材料表面形成动态膜，这膜支撑体组件，结合UCT工艺对活性污泥进行接种种工艺被称为动态膜生物反应器(DMBR)[9]。动态培养，利用支撑体表面形成的动态膜泥饼层对混合膜按形成方式可以分为预涂动态膜和自生动态膜2液进行固液分离，考察动态膜反应器对生活污水中种。预涂动态膜是利用专门预涂剂在支撑体形成动污染物的处理

5、效果及其运行特性，同时对膜组件支态膜后再进行混合液固液分离；而自生动态膜是直撑网表面形成的动态膜泥饼层进行深入研究。接利用待过滤混合液在支撑体表面自生形成动态膜1试验部分进行固液分离。动态膜泥饼层能起到很好的固液分离效果，同时泥饼层的截留、降解等作用强化了出水1．1试验装置试验用动态膜生物反应器装置见图1。反应器水质。比如，尹娟等[10]采用涤纶短纤维滤布作为分离介质构成的一体式动态膜生物反应器处理模拟生活由有机玻璃制成，有效容积为24L，其中厌氧池：缺污水，出水水质达到了污水处理厂污染物一级A排氧池：好氧池=1(4L)：1(4L)：4(16L)；回流比R(

6、好放标准；陆为钢等【】采用尼龙网和无纺布作为膜材氧池回流至缺氧池)=200％，r(缺氧池回流至厌氧池)=100％。动态膜组件为自制平板膜，表面支撑体料构建动态膜生物反应器中试装置处理城市生活污采用孔径为75m不锈钢网，双侧过滤且有效过滤收稿日期：2o12．07—30基金项目：国家自然科学基金(51208365)；“十二五”国家科技支撑计划(2012BAJ21B03)；上海市科学技术委员会重点科研计划项目(1ldz1211202)作者简介：张海(1987一)，男，硕士研究生，研究方向为污水处理理论与技术；E-maihzI1aIlai11-5@163．corn7

7、0水处理技术第39卷第2期面积为0．042m。反应器各池都设有搅拌装置，使污原水通量。此外，新膜组件用于试验前需置于2m高泥混合液混合均匀。好氧池采用下端曝气，气量通过处测其自来水通量。各部分过滤阻力值确定如下：第转子流量计控制。将针孔曝气管固定于膜组件正下一步所确定的过滤阻力即为动态膜总阻力R．，第一方，为微生物生长提供足够的溶解氧，同时产生的气步所得阻力减去第二步阻力即为动态膜泥饼层过滤泡对膜组件表面进行冲刷，抑制混合液中悬浮物或阻力尺，第三步确定的阻力减去膜自身阻力即胶体物质在膜面的过度沉积以减缓膜污染。为不锈钢网膜孔堵塞阻力尺p所有阻力根据式(1)自

8、控系统计算：R部。(1)J式中，TMP为跨膜压差；l