SMP形成与降解机制分析及其对MBR膜过滤的影响

第64卷第8期2013年8月化工学报CIESCJourna1Vo1．64NO．8August2013SMP形成与降解机制分析及其对MBR膜过滤的影响郗丽娟，吕娜，张海丰，孙宝盛。(东北电力大学化工学院，吉林省吉林市132012；天津大学环境科学与工程学院，天津300072)摘要：以膜生物反应器(membranebioreactor，MBR)中活性污泥为研究对象，考察了溶解性微生物代谢产物(solublemicrobialproduct，SMP)的形成及降解机制，并探讨了SMP对膜过滤的影响。实验结果表明，在基质存在时反应器内的SMP主要以基质利用相关型产物(utilizationassociatedproducts，UAP)为主；当基质耗尽后，生物生长相关型产物(biomassassociatedproduct，BAP)浓度增加；内源呼吸过程中BAP的产出主要来源于松散胞外聚合物(1ooselyboundEPS，LB)的水解；通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)检测表明，UAP主要由多聚糖和蛋白质组成，而BAP主要是多聚糖和腐殖酸；与UAP相比，膜对BAP截留效果较好，最佳的水力停留时间(hydraulicretentiontime，HRT)时MBR出水同时包含UAP及BAP，BAP浓度与膜过滤阻力呈显著正相关。关键词：膜生物反应器；溶解性微生物产物；胞外聚合物；膜过滤特性DOI：10．3969／j．issn．0438—1157．2013．08．043中图分类号：X703．3文献标志码：A文章编号：O438—1157(2013)08—3003—06AnalysisofformationanddegradationmechanismofsolublemicrobialproductanditseffectonmembranefilterabilityformembranebioreactorXILijuan，LONa，ZHANGHaifeng。SUNBaoshengz(SchoolofChemicalEngineering，NortheastDianliUniversity，Jilin132012，Jilin，China；SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering，TianjinUniversity，Tianjin300072，China)Abstract：Theformationanddegradationmechanismofsolublemicrobialproduct(SMP)andtheeffectofSMPonmembranefilterabilityformembranebioreactor(MBR)wereinvestigated．Theexperimentalresultsindicatedthatutilizationassociatedproducts(UAP)weremajorcomponentsofSMPwhenorganicsubstratewaspresent．Biomassassociatedproduct(BAP)fromthehydrolysisoflooselybound(LB)extracellularpolymericsubstances(EPS)dominatedSMPwhenorganicsubstratewasconsumed．ByFouriertransforminfraredspectroscopy(FTIR)，themajorcomponentsofUAPwereproteinsandpolysaccharides，butthemajorcomponentsoftheBAPwerepo1ysaccharidesandhumicsubstances．ComparedtoUAP，themembranerejectionofBAPhadbetterperformance．Theeffluentofmembranebioreactor(MBR)containedUAPandBAPatoptimalhydraulicretentiontime(HRT)．Membrane2013—0l一04收到初稿，2013—05—13收到修改稿。联系人：张海丰。第一作者：郗丽娟(1962一)，女，副教授。基金项目：吉林省科技发展计划项目(20120404)；吉林市杰出青年基金项目(20106306)；中国电机工程学会电力青年科技创新资助项目(2009)。Receiveddate：2Ol3—01一O4．Correspondingauthor：ZHANGHaifeng，associateprofessor，zhftju@163．comFoundationitem：s