MBR中污泥的内源消化性能及EPS转化特征解析

摘要

膜生物反应器(MBR)具有污泥产量少等众多优点,同时也存在着污泥沉降性能及脱水性能差、剩余污泥难于处理的问题.为此,采用2种生物技术(好氧消化和好氧/缺氧消化)处理MBR工艺剩余污泥,研究污泥的内源消化性能及胞外聚合物(EPS)的转化特征.结果表明:在常温条件下,好氧/缺氧消化20d时MLVSS降解率可达到50%,比好氧速率(SOUR)降低到1.5mgO2/gMLVSS·h以下,完全能够满足污泥稳定处理的要求,同时比好氧消化节约曝气能耗.EPS的组分化学分析发现污泥消化后EPS中蛋白质、多糖和DNA的含量明显增加,表明消化过程中活性污泥的裂解导致胞内物质的释放,促进了EPS含量的增加与转化.同时,红外光谱、三维荧光光谱及凝胶渗透色谱的分析结果认为,溶解性胞外聚合物(SEPS)与结合性胞外聚合物(BEPS)均以蛋白质、多糖、富里酸和腐植酸等组成,随着污泥的消化,BEPS增加且逐渐转化为SEPS,并导致类富里酸、类腐植酸等难降解有机物的积累和类蛋白质的降解;污泥消化前后SEPS分子量分布变化明显,呈现分子量减小的趋势,而BEPS分子量分布范围变化不大,主要表现为有机物浓度的显著增加.