低温条件下投加钙离子对于膜生物反应器运行的影响

发布时间：2017-11-07 02:39

  本文关键词：低温条件下投加钙离子对于膜生物反应器运行的影响

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【摘要】：本文研究低温条件下(8℃)投加20 mg/1钙离子对于膜生物反应器的运行效能和膜污染的影响,采用的是配水,模拟生活污水。分别采用两套平行装置,一组配水投加钙离子的钙离子膜生物反应器,一组配水不投加钙离子的普通膜生物反应器,采用去离子水配水以去除配水中的钙离子对于反应的影响。为表征温条件下投加钙离子对于MBR的调配作用,分别监测了进出水水质,反应器的污泥粒径分布,对可溶性生物产物和胞外聚合物进行了定量分析,并对膜表面进行了电镜照片的分析。结果显示,在低温条件下(8℃),投加钙离子配水的MBR的COD,氨氮,总氮和总磷去除率分别为92.28%,95.73%,72.73%和54.94%,而不投加钙离子配水的反应器分别为84.72%,81.81%,44.26%和30.63%。投加钙离子配水的MBR膜污染比未投加钙离子配水的MBR轻,跨膜压增长速率小,在稳定运行的65天中,加钙配水的反应器跨膜压从7 kPa增长到了31 kPa,而无钙配水的反应器从7 kPa增长到了45 kPa,加钙配水反应器的污泥粒径从46μm增长到了158μm,而无钙配水反应器的污泥粒径从46μm增长到了104μm,由于投加钙离子使得污泥粒径增大形成了微厌氧环境,同时能够增强活性污泥中微生物对于低温条件的适应能力,从而使得出水水质提高,由SEM照片观察,加钙配水反应器所形成的滤饼层要比无钙配水反应器的污泥滤饼层疏松,且与膜污染相关的可溶性生物产物(SMP)和松散结合胞外聚合物(LB-EPS)在投加钙离子条件下下降,SMP中主要成分蛋白质和多糖分别由37.34 mg/1和38.08mg/1下降到21.36 mg/1和20.40 mg/1,而LB-EPS中主要成分蛋白质和多糖分别由3.02 mg/gVSS和2.0 mg/gVSS下降到了1.27mg/gVSS和1.17mg/gVSS,其原因在于钙离子的吸附架桥作用,将SMP和LB-EPS中带负电基团的多糖和蛋白质架桥到了紧密结合胞外聚合物上从而减少了SMP和LB-EPS,而使得TB-EPS中的蛋白质和多糖成分分别由36.26 mg/gVSS和24.37 mg/gVSS增加到了45.9 mg/gVSS和31.81 mg/gVSS。扫描电镜SEM照片和能谱仪数据分析表明,在钙离子的作用下,配水投加钙离子的反应器中形成的滤饼层更加松散,运行周期末阻力分析也表明滤饼层阻力是膜污染阻力的主要组成部分,投加钙离子配水的反应器膜孔堵阻力要小于未投加钙离子配水的反应器,由45.3×1010 m-1降低到了36.0×1010 m-1,且投加钙离子配水的反应器的污泥粒径要大于未投加钙离子配水的反应器的污泥粒径,由104μm增加到了158 μm。综合以上因素,低温条件下投加钙离子能够提高MBR的运行效能并减缓膜污染。
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703

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