投加HCPA 对UF-MBR 处理低温高色高氨氮水源水效能与膜污染控制的影响

投加HCPA 对UF-MBR 处理低温高色高氨氮水源水效能与膜污染控制的影响中国环境科学2017,37(4)：1339~1348ChinaEnvironmentalScience投加HCPA对UF-MBR处理低温高色高氨氮水源水效能与膜污染控制的影响孙楠1,谌燕丽1,张颖2*(1.东北农业大学水利与土木工程学院,黑龙江哈尔滨150030；2.东北农业大学资源与环境学院,黑龙江哈尔滨150030)摘要：采用高浓度纯化凹凸棒土-超滤膜生物反应器(HCPA-UF-MBR)耦合工艺处理低温高色高氨氮水源水,考察HCPA对UF-MBR系统除污效能与膜污染控制的影响.基于污泥混合液粒径分布、Zeta电位、有机物相对分子质量分布、傅里叶红外光谱与三维荧光光谱分析探究HCPA投加后UF-MBR中污泥混合液性能的变化,研究清洗前后膜的微观性貌、洗脱液的物质成分,明确HCPA在减缓膜污染方面发挥的作用.结果表明:HCPA-UF-MBR工艺对色度、CODMn、TOC、NH4+-N、浊度等的去除效果优于UF-MBR工艺的1.02~3.9倍,HCPA-UF-MBR中TMP始终大于UF-MBR.投加HCPA后,UF-MBR内污泥絮体平均粒径变小、趋于均匀,易使膜通量降低,HCPA通过吸附、生物载体降解有机物与降低污泥混合液粘度作用控制膜污染,使系统除污效能未降返增;污泥混合液的|Zeta|电位降低11%~26%,利于污泥沉降;系统对UF膜难以截留的3~10kD小分子有机物的去除效能增强,污泥混合液与相应膜表面滤饼层中有机物种类与含量明显减少,系统对蛋白质类、溶解性微生物代谢产物去除效果显著.膜表面主要污染物为无机物Ca、Fe、Mg、Mn、Si与有机物,同样运行条件下膜HCPA-UF-MBR的污染程度比膜UF-MBR轻,污染物少;污染膜HCPA-UF-MBR表面的有机物易被水清洗但效果甚微,碱清洗膜效果最佳;该研究为凹凸棒土在MBR中的应用提供技术支撑.关键词：凹凸棒土；超滤膜生物反应器；除污效能；污泥混合液；膜污染中图分类号：X703.5文献标识码：A文章编号：1000-6923(2017)04-1339-10TheeffectofdosingHCPAondecontaminationefficiencyandmembranefoulingcontrolforUF-MBRtreatinghig