膜生物反应器中的非丝状菌污泥膨胀

第卷第期拓年月天津大学学报帕苗加膜生物反应器中的非丝状菌污泥膨胀孙宝盛,张海丰,齐庚申天津大学环境科学与工程学院,天津摘要研究了膜生物反应器中非丝状菌膨胀的原因以及此类膨胀对污泥混合液过滤性能的影响和通过污泥私度、胞外聚合物和污泥颗拉杜径三方面对膜生物反应器中的污泥混合液进行了分析运用死端过滤实验方法,研究了非丝状菌膨胀对污泥混合液过滤性能的影响实验结果表明,污泥沉降性能与污泥钻度有较好的相关性,活性污泥中的胞外聚合物是引起非丝状菌膨胀的关健因素膜生物反应器中污泥非丝状菌膨胀主要因反应器中累积的高浓度胞外聚合物所致非丝状菌污泥膨胀极大影响了污泥混合液的过滤性能,污泥膨胀后过滤阻力急剧增大关键词膜生物反应器非丝状菌膨胀胞外聚合物过滤阻力中图分类号文献标志码文章编号一一一·一,一,一,肠,袄〕,一,一一罗罗雌一一,而,一膜生物反应器,中,膜的截留作用克服了由污泥膨胀造成的出水水质较差的问题,因此,普遍认为工艺的优点之一是能很好地对抗污泥膨胀〔‘〕但实际运行中发现较差的污泥沉降性能会使污泥混合液薪度增加,泡沫增多,严重影响污泥混合液的过滤性能,直接关系到工艺的经济性〕在工艺中,丝状菌引起的污泥膨胀将降低膜通量,加重膜污染‘丝状菌以网格式结构在颗粒污泥污染层表面覆盖、捆绑,形成立体空间网状结构,对膜表面污染物起到支撑和固定作用,最终在膜表面形成厚度大、结构致密、勃着牢固的污染层,缩短膜过滤周期〔’〕非丝状菌污泥膨胀又称高豁度膨胀’,发生此类膨胀时反应器中污泥混合液的戮度增加,活性污泥亲水性增强,导致污泥沉降性能变差对于工艺污泥发生此类膨胀的相关研究较少,笔者主要从胞外聚合物,、污泥颗粒粒径和污泥戮度等方面考察了污泥膨胀的原因运用死端过滤实验方法,研究了非丝状菌膨胀对污泥混合液过滤性能的影响收稿日期二一一修回日期一一基金项目国家高技术研究发展计划资助项目作者简介孙宝盛一,男,副教授,,。··天津大学学报第卷第期实验部分,工艺流程与方法工艺采用中空纤维膜,膜丝材质为聚偏氟乙烯,孔径为一卜功,膜过滤面积为,天津膜天膜公司提供,曝气池有效容积为运行条件为,。为士岁,士,水温为士℃,抽、停吸时间分别为和间歇驯化巧后连续进水运行,实验运行中未排泥,工艺流程如图所示高位水箱蠕动泵出水蠕动泵才丸书,进水液位计门卜月曝气向离心试管中加人待测样品,加溶液,定容至在振荡器中℃下萃取,在转速为下离心,将上清液用林膜过滤,滤液为分离得到的,以总有机碳吧,表征含量‘激光颗粒测量仪测定污泥混合液的颗粒粒径一型旋转勃度计测定污泥混合液的勃度过滤性能测定采用死端过滤实验方法测定污泥混合液的过滤性能,死端过滤反应器是一个容积为的有机玻璃杯过滤器,内设磁力搅拌子,实验用膜为聚偏氟乙烯平板膜,直径为,膜面积为甘,孔径为·一林与中空纤维膜丝孔径相似实验从产生滤液开始,每巧记录一次滤液质量,过滤时间左右实验装置见图膜组件图工艺流程氮气瓶磁力搅拌器电子天平图死端过滤实验装里血·,实验用水实验用水为人工配水,模拟城市生活废水浓度,其组成如表所示结果与讨论表人工配制有机废水组成苗如如成分川·一’成分洲·一’葡萄糖‘”‘蛋白陈“‘’“步”’⋯‘”‘·注进水平均水质。。二,。。,二岁·分析方法污泥沉降比,、混合液悬浮固体浓度,和污泥指数拜,均采用标准方法进行测定,工艺非丝状菌膨胀的分析污泥沉降性能与污泥钻度的关系及生物相的变化中污泥勃度对混合液过滤性能有重要的影响,是工艺的重要物理特性之一图为污泥指数与混合液勃度随运行时间的变化,由图可见,污泥豁度随污泥沉降性能的变化而变化,二者之间有较好的相关性,污泥沉降性能的恶化将导致污泥勃度增加从运行初期到第,内一直保持在一口之间,混合液翻度在一一之间波动,污泥的沉降性能良好镜检下污泥絮体较密实,主要以球菌和杆菌为主,有少量丝状菌球菌和杆菌粘附在丝状菌上,形成以丝状菌为骨架的菌胶团,原生动物和后生动物种类较多且活跃,主要以纤毛虫类、轮虫和线虫为主但从运行第到第,污泥的沉降性能突然恶化,户,值由仃经迅速上升至减巧年月孙宝盛等膜生物反应器中的非丝状菌污泥膨胀,混合液豁度由一上升至·显微镜下观察污泥絮体残片增多,细菌多以自由悬浮状态存在,丝状菌数量少,原生动物和后生动物种类少且表现呆滞从以后污泥沉降性能一直较差,姚,在一口内波动整个运行过程中,镜检未发现大量的丝状菌,因而污泥膨胀并非由丝状菌引起对传统活性污泥法中非丝状菌膨胀,一般认为其诱因是进水中缺乏足够的氮、磷或溶解氧实验中提供了适量的氮、磷及溶解氧,但仍发生了非丝状菌污泥膨胀,笔者认为中非丝状菌膨胀的诱因有别于传统活性污泥法间内浓度激增,之后则持续增加几在一的激增与运行中污泥沉降性能变差在时间上相吻合,表明工艺中的污泥沉降性能受浓度影响很大由于很难被微生物短期内降解,实验运行中反应器一直未排泥,因而