MBR技术中剩余污泥减量机理研究

第３９卷第２期膜科学与技术Vol．３９No．２２０１９年４月MEMBRANESCIENCEANDTECHNOLOGYApr．２０１９MBR技术中剩余污泥减量机理研究赵冰心１,黄李金鸿１,黄万抚２∗,刘玉娇２,李睿涵１(１．江西理工大学建筑与测绘工程学院,赣州３４１０００;２．江西理工大学资源与环境工程学院,赣州３４１０００)摘要:由于剩余污泥量大,已成为制约污水生物处理技术发展的重要因素．膜生物反应器(MBR)作为新型高效污水处理技术,能够实现污水处理中的剩余污泥减量．采用对比法,对MBR技术中剩余污泥减量的机理进行了研究．研究表明,溶解氧(DO)质量浓度在１．０~３．０mg/L内,污染物处理效果均可达到９０％以上,污泥浓度(MLVSS)可控制在１０g/L左右,脱氢酶活性平均值为１３６．８２mg/gVSS,膜区污泥中三磷酸腺苷(ATP)含量平均为０．００３５６μg/mgVSS．分析发现,在MBR中发生了能量解偶联作用,膜区附近、反应器中部、进水口附近的胞外聚合物(EPS)含量分别为１５．１５、１２．７９、１５．３８mg/gVSS,EPS和胞外蛋白酶相互作用,EPS、微生物残骸等大分子物质被高活性的胞外蛋白酶降解,成为可以被微生物代谢的基质,促进了微生物隐性增长,从而有效降低了污泥产率,实现了剩余有机污泥减量．关键词:MBR;脱氢酶;蛋白酶;EPS;污泥减量中图分类号:X７０３．１文献标志码:A文章编号:１００７Ｇ８９２４(２０１９)０２Ｇ００７３Ｇ０８doi:１０．１６１５９/j．cnki．issn１００７Ｇ８９２４．２０１９．０２．０１１随着污水处理设施的大范围建设,污泥的处置成为了一道难题,减少剩余污泥量不仅能够降低污水处理成本,还能显著提高污水处理效率．理论上,延长污泥停留时间和提高内源呼吸率可有效减少剩余污泥量,传统活性污泥法仍然会产生并排出大量污泥[１－５]．膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与生物技术相结合的新型高效污水处理工艺,能够实现污泥停留时间和水力停留时间的分离,污泥停留时间得到延长,保证了污水的有效处理[６],有研究关注了溶解氧(DO)对污泥产量的影响,但是溶解氧对MBR中污泥性质的影响研究较少[７－９]．如何有效实现MBR技术的污泥减量是个亟待解决的问题．本文采用对比法,研究了MBR技术中剩余污泥的减量机理,论证了有效解决剩余污泥减量问题的途径,可以实现MBR技术中的污泥减量．１实验部分１．１实验装置和方法实验采用两台相同规格的MBR实验装置(分别以A和B表示),处理水量５０m３/d,水力停留时间(HRT)４．５h,膜组件采用市售中空纤维微滤膜,膜孔径０．１~０．４μm．设备结构见图１,污水处理工艺见图２．MBR实验装置进水均为经过传统污水物理处理工艺的出水．实验是在设备启动３０d后,均达到基本稳定运行,连续进行实验,共１５０d,整个过程未进行排泥．进水为某生活废水,水质见表１．表１实验进水水质Table１Waterqualityofexperimental指标CODTNNH４＋NTP浓度/(mg第２期赵冰心等:MBR技术中剩余污泥减量机理研究第２期赵冰心等:MBR技术中剩余污泥减量机理研究