膜-生物反應(yīng)器(MBR)是膜分離與生物反應(yīng)相結(jié)合的污水處理新工藝,，具有占地面積小,、 出水水質(zhì)好,、污泥產(chǎn)量低等優(yōu)點(diǎn),，近年來(lái)已引起廣泛的關(guān)注,，并逐步應(yīng)用于城市污水和工業(yè)廢水的處理,。用MBR處理產(chǎn)業(yè)區(qū)的高鹽廢水,，研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期運(yùn)行中的MBR污泥的揮發(fā)性固體含量(VSS)/固體含量(SS)為0.4左右,，化學(xué)需氧量(COD)去除率為80%~95%,，氨氮(NH+4-N)的去除率為95%,。膜污染一直是制約MBR工藝應(yīng)用的技術(shù)障礙，普遍認(rèn)為溶解性微生物產(chǎn)物(SMP)和胞外聚合物(EPS)是膜面污染物主要有機(jī)成分,；同時(shí),，膜面的無(wú)機(jī)污染也受到了廣泛的關(guān)注。
項(xiàng)目名稱：高鹽廢水膜面污染物處理
技術(shù)名稱：MBR膜
廢水預(yù)處理要求：
研究發(fā)現(xiàn)由Mg,、 Al,、 Fe、 Ca、 Si等元素組成的無(wú)機(jī)物質(zhì)沉積在膜表面和有機(jī)物結(jié)合形成的凝膠層是造成膜污染的重要原因,；發(fā)現(xiàn)無(wú)機(jī)化合物和生物聚合物之間的架橋作用會(huì)使膜污染層更加緊密從而加劇膜污染,。在研究長(zhǎng)期運(yùn)行下的MBR反應(yīng)器膜表面污染物時(shí)發(fā)現(xiàn)，膜表面存在Na,、 Mg,、 Al、 Si,、 Cl,、 Ca、 Fe,、 Mn等元素,。
酸清洗可以去除大部分無(wú)機(jī)膜污染.
本文以上海某生活污水廠二級(jí)生物處理出水混合NaCl、 少量NH4Cl和NaHCO3模擬低有機(jī)負(fù)荷(按總有機(jī)碳即TOC計(jì)算有機(jī)負(fù)荷)高鹽廢水,，選取該廠曝氣池的常規(guī)活性污泥作為接種污泥,，接種時(shí)污泥濃度為2.7 g ·-1。
試驗(yàn)所用MBR反應(yīng)器(如右圖)總?cè)莘e為27 L,，MBR放有1片平板膜,，膜下方安裝環(huán)形曝氣管，曝氣量用氣體流量計(jì)控制,，以膜區(qū)投影面積計(jì)算曝氣強(qiáng)度為0.8 m3 ·(m2 ·min)-1,，反應(yīng)器中放置溫控裝置，污泥溫度維持25℃左右,。
MBR第3個(gè)運(yùn)行周期結(jié)束后,，將平板膜從MBR中取出，用刮刀將膜表面的污染物小心刮下并收集,。膜污染物置于250 mL的蒸餾水中,，充分?jǐn)嚢瑁旌暇鶆蚝笥?.45 μm濾紙過(guò)濾. 1.4 SMP及EPS的提取方法,。取60 mL的MBR污泥,，在6000 r ·min-1下離心30 min后，取上清液過(guò)濾后即為SMP. 向離心管中加入與上清液等體積的0.9% NaCl溶液,，攪拌均勻后60℃水浴1 h,，離心后取上清液過(guò)濾即為EPS。
SS在MBR運(yùn)行初期明顯下降，由啟動(dòng)時(shí)的2.7 g ·L-1降至0.8 g ·L-1,，運(yùn)行40 d后,，SS緩慢上升，到121 d時(shí)已經(jīng)回升至1.6 g ·L-1,，VSS化趨勢(shì)與SS變化趨勢(shì)基本相同,，分析其原因可能是由于MBR進(jìn)水含有較高鹽度，活性污泥中部分微生物無(wú)法適應(yīng)高鹽環(huán)境而死亡,，導(dǎo)致SS和VSS的下降,，隨著活性污泥的馴化，其中的微生物適應(yīng)高鹽環(huán)境后開(kāi)始增長(zhǎng),，污泥濃度緩慢上升,。
（1）MBR在低有機(jī)負(fù)荷條件下處理高鹽廢水時(shí)，SEM-EDX分析表明膜面無(wú)機(jī)污染物主要是Na,、 Al,、 Mg、 Ca,、 K,、 Fe、 Ti,、 Cr,、 W、 Si等陽(yáng)離子形成的無(wú)機(jī)鹽類結(jié)晶; GFC分析表明SMP中大分子被截留并在膜表面累積是造成膜污染的重要原因之一;
（2）FTIR和EEM分析表明膜面有機(jī)污染物主要成分為糖類,、 蛋白質(zhì),、 腐殖酸等,；在材質(zhì)上選擇較好的，放置方式不到不同,，以及壓力,，出水操作，控制活性污泥濃度等各個(gè)方面進(jìn)行控制與選擇,。
在處理進(jìn)水TDS為9 g ·L-1左右的高鹽廢水時(shí),，MBR在平均有機(jī)負(fù)荷僅為0.05 kg · (m3 ·d)-1的條件下，穩(wěn)定運(yùn)行121 d,，膜運(yùn)行周期最長(zhǎng)為99 d,，對(duì)有機(jī)物和NH+4-N的去除率分別為70%和99%。因此對(duì)膜的保養(yǎng)及膜污染清洗非常有必要,。
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