摘　要:目的研究低pH值、低有機負荷引起的絲狀菌活性污泥膨脹對MBR工藝運行效果的影響，控制污泥膨脹，為實際工程應(yīng)用提供實驗依據(jù)。方法試驗以增加反應(yīng)器內(nèi)的堿度和污泥負荷來提供適應(yīng)菌膠團生長的微生物環(huán)境為主，同時投加次氯酸鈉殺菌劑和硫酸亞鐵絮凝劑來輔助控制污泥膨脹。結(jié)果污泥膨脹期間，上清液CODcr平均去除率比未發(fā)生污泥膨脹時提高了6.31%；為保持恒定出水量，膜兩側(cè)壓差在7d內(nèi)由10kPa迅速增加到65kPa�？刂品磻�(yīng)器內(nèi)pH值712～810，BOD污泥負荷在01292～01323，調(diào)整十余天后，成功控制住了污泥膨脹。結(jié)論絲狀菌比表面積大，在低底物濃度的條件下對基質(zhì)的親和能力比菌膠團強，污泥膨脹使膜污染急劇增加。創(chuàng)造有利于菌膠團生長的微生物環(huán)境可有效地恢復(fù)由絲狀菌引起污泥膨脹。

關(guān)鍵詞:膜生物反應(yīng)器；膜污染；污泥膨脹；污泥負荷

膜生物反應(yīng)器(Membrane Bioreactor，MBR)中的膜分離作用取代了常規(guī)活性污泥法中的二沉池，具有出水水質(zhì)好，基建費用低，占地面積小等優(yōu)點[1]，已成功的應(yīng)用于污水處理和中水回用工程。與傳統(tǒng)工藝相比，膜的高效截留使微生物全部留在反應(yīng)器中，不存在由于污泥膨脹導(dǎo)致的污泥流失問題。但是較差的污泥沉降性能會使污泥混合液黏度增加，泡沫增多，使膜污染急劇增加。95%以上的污泥膨脹是由于絲狀菌所引起的，絲狀菌以網(wǎng)格式結(jié)構(gòu)在凝膠層表面覆蓋、捆綁，對膜表面污染物起到支撐和固定作用，最終在膜表面形成厚度大、結(jié)構(gòu)致密、黏著牢固的污染層，縮短了膜過濾周期，成為MBR工藝發(fā)展的一大難題[2-4]。

引起絲狀菌污泥膨脹的原因大致可分為5種類型:(1)基質(zhì)限制；(2)溶解氧限制；(3)營養(yǎng)物缺乏型；(4)高、低pH沖擊引起；(5)腐敗廢水或高硫化氫因素等膨脹類型[5]。當前膜生物反應(yīng)器中由于上述原因引起的污泥膨脹問題的研究還不是很全面。筆者針對試驗中發(fā)生的低pH值，低有機負荷引起的絲狀菌污泥膨脹問題，研究了其對膜生物反應(yīng)器運行的影響，通過增加堿度和調(diào)整污泥負荷的方法成功的控制了污泥膨脹。

1　試驗裝置與方法

1.1　試驗裝置

試驗采用一體式膜生物反應(yīng)器(見圖1)。反應(yīng)器有效容積為120L，右側(cè)安裝膜組件，采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纖維簾式膜，膜孔徑012μm，纖維內(nèi)徑016μm，纖維外徑110μm，膜
面積1m2，流量為0.24m3/d。生物反應(yīng)器底部交錯設(shè)置曝氣槽提供微生物所需的溶解氧和產(chǎn)生沖刷膜面的錯流流體，曝氣量由氣體轉(zhuǎn)子流量計控制；出水泵前設(shè)真空壓力表和液體轉(zhuǎn)子流量計。

1.2　試驗用水及分析方法

試驗?zāi)M生活污水，由工業(yè)葡萄糖、尿素、氯化氨和磷酸二氫鉀配置而成，同時加入的微量元素包括:氯化鈣、硫酸鎂、硫酸鐵、硫酸錳、氯化鋅。原水水質(zhì)參數(shù)見表1。

水質(zhì)檢測項目及方法:CODcr采用重鉻酸鉀法，BOD5采用空氣壓差法，NH3-N采用納試劑光度法，MLSS采用重量法，pH采用便攜式溶氧儀，TP采用鉬酸銨分光光度法，溶解氧采用便攜式溶氧儀。

1.3　試驗的啟動

試驗所用的污泥取自沈陽北部污水處理廠二沉池的回流污泥，取回后將污泥靜沉并棄去上清液，污泥呈深褐色，活性較差。原水對其進行培養(yǎng)馴化，悶曝3d后倒入反應(yīng)器中。生物反應(yīng)器采用連續(xù)進水、連續(xù)曝氣、連續(xù)出水的方式運行，將水力停留時間(HRT)調(diào)整為8h，氣水體積比為40∶1，溶解氧(DO)>210mg/L，出水流量為10L/h，污泥質(zhì)量濃度(MLSS）為315g/L。連續(xù)運行7d后，污泥已形成較大的顆粒，呈褐色，沉降性能較好，此時認為污泥已經(jīng)馴化完成，試驗正式運行。

2　污泥膨脹對運行效果的影響

2.1　污泥膨脹的發(fā)生

試驗運行17d后發(fā)現(xiàn)污泥沉降性明顯下降，連續(xù)觀察3d內(nèi)污泥沉降比(SV)分別為86%，92%，94%；污泥容積指數(shù)(SVI)值迅速上升。污泥顏色變深，混合液表面有大量黏性泡沫和云浪
狀的上浮污泥，并陸續(xù)蔓延到全池。鏡檢發(fā)現(xiàn)微生物的種類和數(shù)量較少，污泥結(jié)構(gòu)松散，絲狀菌為主體，證實污泥膨脹已經(jīng)發(fā)生(見圖2)。

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