自生動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器中膜形成與污染機(jī)理及調(diào)控策略.pdf

1、自生動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器(Self-forming Dynamic Membrane Bioreactor,SFDMBR)使用廉價(jià)粗孔微網(wǎng)材料（如無(wú)紡布）替代常規(guī)微濾/超濾膜作為過(guò)濾組件，利用泥水分離過(guò)程初期活性污泥在微網(wǎng)材料上自然沉積形成自生動(dòng)態(tài)膜（Self-forming Dynamic Membrane，SFDM），取得與常規(guī)微濾/超濾膜近似的分離效果。
　　 SFDM的滲透性能表現(xiàn)和結(jié)構(gòu)成分的發(fā)展變化明顯不同于MBR中的固定

2、膜，且更為復(fù)雜。因此，本研究通過(guò)對(duì)SFDM的滲透性，結(jié)構(gòu)成分變的研究探討SFDM形成與污染的機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn)SFDM總體上對(duì)COD具有較強(qiáng)截留能力，對(duì)小分子的NH4+-N也有一定的去除效果。根據(jù)出水濁度的變化可以判斷SFDM可以在1h左右的時(shí)間內(nèi)快速形成，達(dá)到良好的SS截留能力。
　　 SFDM在過(guò)濾初期通量下降迅速，直到5h后出現(xiàn)拐點(diǎn)通量變化緩慢。對(duì)應(yīng)的膜阻力變化會(huì)在過(guò)濾最初5h出現(xiàn)陡增后變化平緩，直至動(dòng)態(tài)平衡打破再次迅速增高。

3、前一個(gè)阻力的快速增加主要是因?yàn)槲勰嗟拇罅扛街笠粋€(gè)則是SFDM在長(zhǎng)期的運(yùn)行中因小顆粒添堵，底部凝膠層的形成以及污泥壓縮而引起的SFDM孔隙度減小，污泥比阻增加所致。
　　 通過(guò)FTIR，EEM以及EPS測(cè)量可以發(fā)現(xiàn)EPS是SFDM的主要污染物質(zhì)，其中蛋白質(zhì)優(yōu)于多糖大量的從混合液中沉降積累，而多糖除了來(lái)源于混合液外，SFDM底部厭氧的微生物也會(huì)釋放并與周?chē)⑸锬z連形成凝膠層，增加過(guò)膜阻力。
　　 在透徹了解SFDM形

4、成及污染機(jī)理的基礎(chǔ)上，通過(guò)研究三臺(tái)不同的曝氣強(qiáng)度(200，500和800L/h)下的SFDMBR的污染情況，分析曝氣強(qiáng)度對(duì)動(dòng)態(tài)膜形成及污染的影響機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，不同的曝氣強(qiáng)度可以改變剪切力強(qiáng)度和溶解氧的濃度，對(duì)SFDM的形成與污染過(guò)程分別起著不同的影響作用。
　　 結(jié)果表明，高或低的曝氣強(qiáng)度均對(duì)膜的透過(guò)性均有不利影響。低曝氣強(qiáng)度不能有效去除膜表面附著物，沉積的顆粒物粒徑大，生物量高，成膜時(shí)間短，雖然形成的SFDM孔隙度大，污泥比