MBR中胞外聚合物对膜污染影响的研究进展-仵海燕

MBR中胞外聚合物对膜污染影响的研究进展*仵海燕1，2李开明1，3陈中颖1，3刘爱萍1，3(1．环境保护部华南环境科学研究所，广州510655;2．中国环境科学研究院，北京100012;3．国家水环境模拟与污染控制重点实验室，广州510655)摘要:膜污染问题直接影响MBR工艺的稳定性和经济性，是制约其发展的一个重要因素，而胞外聚合物则被认为是MBR膜污染中的优先污染物。在分析胞外聚合物组成特征与生理功能的基础上，阐述了底物、pH、温度、DO、SRT和污泥负荷等不同反应条件对胞外聚合物生成特性的影响及其膜污染机制，并总结了优化操作条件、调控混合液、清洗膜组件等减缓胞外聚合物所引起的膜污染的措施。关键词:胞外聚合物;MBR;膜污染THEEFFECTOFEXTRACELLULARPOLYMERICSUBSTANCES(EPS)ONMEMBRANEFOULINGINMEMBRANEBIOREACTOR(MBR):AREVIEWWuHaiyan1，2LiKaiming1，3ChenZhongying1，3LiuAiping1，3(1．SouthChinaInstituteofEnvironmentalSciencesMPE，Guangzhou510655，China;2．ChineseResearchAcademyofEnvironmentalSciences，Beijing100012，China;3．StateKeyLaboratoryofWaterEnvironmentalSimulationandPollutionControl，Guangzhou510655，China)Abstract:MembranefoulinginMBRdirectlyaffectsthestabilityandeconomyoftheprocess，whichisanimportantfactorthatrestrictsthedevelopmentofMBR．EPSarecurrentlyconsideredasthemajorcauseofmembranefoulinginMBR．BasedontheanalysisofcompositioncharacteristicsandphysiologicalfunctionsofEPS，areviewconcerningthedifferentreactionconditions，suchasthesubstrate，pH，temperature，DO，SRT，andsludgeloading，ontheformationcharacteristics，andinfluencingonmembranefoulingofEPSisgiven．ThemeasuresformembranefoulingcontrolbyEPSweresummarized，optimizedtheoperatingconditions，regulationofthemixture，cleaningmembrane，forexample．Keywords:EPS;MBR;membranefouling*中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(PM-ZX021-201105-126);国家科技重大专项水体污染控制与治理(2009ZX07528-001)。自1969年膜生物反应器(MembraneBio-Reactor，MBR)［1］问世以来，MBR工艺以其明显的优势在世界范围内引起广泛关注，该工艺将现代膜分离技术与传统生物处理技术有机结合，以膜分离作用取代了传统活性污泥法中的二次沉淀池，具有设备集中、模块化，分离效率高、出水水质好、活性污泥浓度高和剩余污泥产量低等［2-3］特点。MBR工艺在污水处理和再生水回用方面的优势突出，但其同时带来的膜污染问题，严重影响了工艺的稳定性与经济性，已逐渐成为MBR进一步推广应用的瓶颈［4］。因此，对于MBR工艺，要降低工艺运行成本并获得长期稳定的运行效果，必须研究膜污染机理及其控制办法。在MBR的膜污染研究中，大量研究确认EPS是MBR膜污染中的优先污染物［5－8］，EPS含量的增加会导致更严重的膜污染。研究EPS对膜污染的影响将有助于进一步揭示膜污染机理，有助于MBR技术的推广应用。1胞外聚合物概述1.1胞外聚合物的组成特征与生理功能胞外聚合物是在一定环境条件下由微生物(主要是细菌)分泌于体外的一些高分子聚合物，普遍存在于活性污泥絮体内部及表面。EPS在细胞之间构成一种架桥作用，形成紧密的细胞菌落，细胞可通过EPS进行物质交换和能量传递，EPS还可以作为细胞抵抗外界环境的保护层和营养吸收层［9］，是微生物74环境工程2012年12月第30卷第6期饥饿期间重要的碳源和能源储备［10］