絮凝预处理对奶牛场膜生物反应器膜污染影响的中试试验

摘要

为探讨经济实用的高浓度奶牛场污水预处理方法,该研究开展了絮凝预处理对膜生物反应器(MembraneBioreactor,MBR)膜污染的影响试验,试验采用高浓度奶牛场污水原水和絮凝出水作为MBR进水依次运行,对比分析了不同进水的膜污染规律及其原因.结果表明,絮凝出水作为MBR进水时膜污染速率较污水原水降低47％且膜组件的维护性清洗时间间隔由10 d延长至16 d;MBR处理污水原水的膜池混合液中胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,EPS)和溶解性微生物产物(Soluble Microbial Products,SMP)浓度分别为4.76和3.94 g/L,而处理絮凝出水时的EPS和SMP浓度值分别为3.97和2.23 g/L.两阶段MBR膜池混合液各粒径值总体上均呈现先增大后减小的趋势,第1和第2阶段的最大粒径体积百分比分别出现在第16天和第23天,第1阶段EPS浓度和SMP浓度均随着颗粒粒径的增大而减小,第2阶段EPS浓度随着颗粒粒径的增大而增大但SMP浓度与颗粒物粒径之间无变化规律;MBR处理污水原水的膜池混合液颗粒粒径的峰值较分散,且16 d后峰值向小粒径方向移动,而处理絮凝出水的峰值粒径相对稳定,且峰值粒径对应的最大体积百分比从3.57％增加至5.95％.MBR对2种进水的化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)去除率均可达90％以上,氨氮(Ammonia Nitrogen,NH3-N)去除率均接近90％,对絮凝出水的总磷(Total Phosphorus,TP)处理效果高于污水原水.絮凝预处理使膜池混合液的EPS和SMP浓度降低且SMP蛋白质浓度显著降低(P<0.05)、膜池混合液颗粒粒径显著增加(P<0.05),有效减缓了MBR的膜污染,絮凝预处理与MBR组合可望为高浓度奶牛场污水处理提供可靠的技术途径.