管式自生動態膜生物反應器處理垃圾滲濾液的小試研究

時間：2007-01-24 來源： 作者：

　2.1.2 混合液過濾通量

圖4 混合液通量曲線

Fig.4 Permeation flux of mixed liquor

　　圖4 是在H = △ 30cm 時混合液過濾時的膜通量曲線，可以看到在開始過濾時，膜的通量僅為4.5L/m2·h，半小時后，通量降到3.75L/m2·h，并且能長時間的維持在這個水平上，這和清水實驗的高通量形成巨大的反差。這是否是由于PET 聚酯編織膜的疏水性所導致有待研究。據文獻，聚酯分子結構對稱，結晶度較高，結構中又沒有高極性基團，因此親水性較差[10]。當過濾混合液時，膜表面附近的水分子的Gibbs 自由能（G）取決于水分子和蛋白質之間以及水分子和膜表面之間的氫鍵和極性作用，疏水性、非極性膜表面與水無這種相互作用，結果使膜表面水分子的G 值高于主體溶液中水分子的G 值，使得水溶液中疏水性的蛋白質優先迅速吸附于膜表面[11，12]。其次，垃圾滲濾液的營養配比不合理及含有大量不易生物降解的有機物，使得混合液中的生物難以適應，混合液的粘性較大，大量的胞外聚合物（EPS）生成。這樣，PET 聚酯編織膜在混合液過濾時，大量EPS、壞死的生物細胞和其它蛋白質類物質會瞬間吸附在膜表面，阻塞了過水通道，蛋白質和膜的疏水性使得水分子很難靠近膜表面，細絲的編制結構和膜壁較厚加劇了這一過程。當PET聚酯膜在清水實驗時，由于水中沒有或極少蛋白質，難以對水分子的通過構成阻礙。這樣，PET 聚酯膜在應用于清水實驗和混合液過濾時就會形成巨大的反差。實驗發現：膜絲在混合液中抖動能提高膜通量和增強透水穩定性，曝氣沖刷不會對膜造成傷害和斷絲現象，并且對出水水質影響很小。本實驗的膜下反曝氣管一直處于工作狀態，曝氣強度為1.0m3/h。

　　由于膜通量較低，客觀上增加了混合液的水力停留時間，HRT=3d 左右，較高的水力停留時間符合生物法處理高濃度有機廢水的要求，能比較充分的實現對污染物的降解，實驗結果表明，系統運行穩定，對濁度、COD 和氨氮等都有很好的去除效果。

　　2.2 混合液MLSS 的變化

　　DMBR 的接種污泥來自實驗室氣升循環膜生物反應器的生物池，接種量為3.45g/L。前十天，DMBR污泥的馴化采用了人工配水和水解池出水按2：1 的比例投加的方式，此間的污泥濃度有所上升，到第12天，污泥濃度最大到5.4g/L。此后，膜生物反應器的進水完全該為水解池出水，混合液污泥濃度開始下降，第35 天降至最少2.9g/L，這與垃圾滲濾液的成分復雜不適合微生物正常生長需要有關，通過顯微鏡鏡檢可明顯看出生物相遠不及普通膜生物反應器豐富，而且數量也相對較少，申歡在研究膜生物反應器處理城市垃圾滲濾液時也發現了生物量減少和污泥活性降低的現象[13]。隨后，補加接種了8g/L 污泥約1.5L，混合液污泥濃度有所回升。

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