一体式膜生物反应器中料液粘度的研究_许艳红

工业用水与废水INDUSTRIALWATER&WASTEWATERVol.37No.4Aug.,2006工业用水与废水INDUSTRIALWATER&WASTEWATERVol.37No.4Aug.,2006一体式膜生物反应器(SubmergedMembraneBioreactor,SMBR)是生物处理技术与膜分离技术组合而成的一种新型高效的污水处理工艺,膜的高效截留作用使生物反应器成为一个相对封闭的系统,一方面膜的截留保证了出水的稳定,同时也使大量微生物代谢产物累积在反应器中[1],造成料液粘度增加,反应器内泡沫增多。料液粘度的增加严重影响污泥混合液的过滤性能,造成膜通量下降,直接关系到SMBR工艺的经济性[2]。SMBR工艺由于污泥浓度高,其粘度也与传统活性污泥法的污泥不同,许多研究证明,SMBR中污泥粘度对膜污染有着重要的影响,会影响膜的稳定运行,因此SMBR中的料液粘度是一个重要的物理特性[3]。通过对SMBR中料液粘度的研究,有助于加强对该工艺污泥混合液过滤特性的理论认识,并对其实施有效控制。1试验部分1.1试验装置试验用水为配制的模拟生活污水,采用葡萄糖、氯化铵和磷酸二氢钾作为碳、氮、磷元素来源,进水ρ(COD)=250～320mg/L;HRT为5h、ρ(DO)=2～6mg/L、pH=7±1及水温为(18±2)℃;中空纤维膜丝材质为聚偏氟乙烯(PVDF),孔径为0.1～0.2μm。采用2L/h的恒流出水方式,出水管连接真空表,抽、停吸时间分别为12和3min;间歇驯化15d后连续进水运行,试验运行前60d未排泥,60d后调整SRT为10d,第61天对膜组件进行了化学清洗,并将污泥浓度调整到10g/L左右,试验工艺流程如图1所示。1.2分析方法常规分析:SV30、SS、SVI均采用标准方法进行测定[4];COD采用铬法。一体式膜生物反应器中料液粘度的研究摘要:探讨了一体式膜生物反应器中料液粘度变化的原因,以及料液粘度对膜过滤阻力的影响。试验结果表明:料液粘度的增加主要因反应器中累积的高浓度胞外聚合物(EPS)所致;污泥粘度随着EPS浓度的变化而变化,二者之间存在很好的相关性(r=0.9958);污泥粘度与膜过滤阻力有较好的相关性(r=0.9006)。关键词:膜生物反应器;料液粘度;胞外聚合物;过滤阻力中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:!1009-2455(2006)04-0034-03ViscosityofsludgeinsubmergedmembranebioreactorXUYan-hong,ZHAOXin-hua,SUNBao-sheng,ZHANGHai-feng(SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering,TianjinUniversity,tianjin300072,China)Abstract:Thereasonofthechangeofthesludgeviscosityinsubmergedmembranebioreactorandtheeffectoftheviscosityonthefiltrationresistanceofthemembranewerediscussed.Theresultsofthetestshowedthat:high-concentrationextracellularpolymericsubstances(EPS)accumulatedinthereactorwasthemainreasoncausedtheincreasingofthesludgeviscosity;thesludgeviscositychangedwiththevariationoftheEPSconcentration,thereexistedagoodrelativitybetweentheabovetwo(r=0.9958),andtherelativitybetweenthesludgeviscosityandthefiltrationresistanceofthemembranewasalsogood(r=0.9006).Keywords:membranebioreactor;viscosityofsludge;extracellularpolymericsubstances;filtrationresistance许艳红,赵新华,孙宝盛,张海丰(天津大学环境科学与工程学院,天津300072)收稿日期:2005-12-10;修回日期:2006-04-13工业用水与废水INDUSTRIALWATER&WASTEWATERVol.37No.4Aug.,2006·34·胞外聚合物(EPS)[5]:向离心试管加入待测样品5mL,加2%EDT