【摘 要】
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厌氧膜生物反应器(AnMBR)是一种由厌氧生物处理单元与膜分离单元相结合的组合工艺,具有污泥持留量大、污染物去除性能优、出水水质稳定等特点.本文以AnMBR为研究平台,高COD浓度与色度的竹制品废水为处理对象,研究竹炭投加AnMBR工艺性能强化以及出水组成与膜菌群特性.结果 表明,投加竹炭颗粒的B-AnMBR反应器污染物去除性能显著提升,COD、氨氮去除率分别达94.5±2.9％、75.7±2.1
【机 构】
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浙江大学环境与资源学院,浙江杭州,310058 浙江大学环境与资源学院,浙江杭州,310058;浙
【出 处】
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第二十次全国环境微生物学学术研讨会
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厌氧膜生物反应器(AnMBR)是一种由厌氧生物处理单元与膜分离单元相结合的组合工艺,具有污泥持留量大、污染物去除性能优、出水水质稳定等特点.本文以AnMBR为研究平台,高COD浓度与色度的竹制品废水为处理对象,研究竹炭投加AnMBR工艺性能强化以及出水组成与膜菌群特性.结果 表明,投加竹炭颗粒的B-AnMBR反应器污染物去除性能显著提升,COD、氨氮去除率分别达94.5±2.9％、75.7±2.1％,平均污泥浓度增至25.3 g/L,厌氧污泥颗粒化程度提高,B-AnMBR反应器的ORP与出水VFA值更低且未发生酸化,其产气量、甲烷产率分别高达13.2±1.2 L/d、0.25 LCH4/g COD.当进水碱度由4328 mg/L降至549 mg/L时,B-AnMBR的COD去除率仍稳定在89.2％,产气量、甲烷产率分别达14.03 L/d、0.32 LCH4/gCOD,推测投加竹炭颗粒后AnMBR工艺每消耗1 gCOD产生0.19-0.27 g碱度,高于对照组的0.18-0.24g,有效提升AnMBR工艺性能与稳定性.B-AnMBR运行期间膜通量显著高于AnMBR (p＜0.05),至反应器停止运行时B-AnMBR膜阻为8.41×1012 m-1,膜清洗后B-AnMBR膜通量恢复较好、使用寿命延长.应用SEM-EDX、CLSM等技术分析膜表面结构发现,投加竹炭颗粒的AnMBR体系溶解性微生物产物(SMP)含量降低,形成的膜垢松散、多孔,易造成膜污染的Ca、Al、Si、Fe等金属元素以及蛋白、多糖含量明显下降,表明竹炭的投加可有效缓解膜孔堵塞、增加膜通量.应用高通量测序技术分析发现,投加竹炭后厌氧生物反应器的污泥微生物菌群多样性得到提高,Methanosaeta、Methanospirillum、Methanobacterium等产甲烷菌群得到富集.同时,竹炭的投加抑制了Bacteroidetes、OP1 1等产EPS菌在膜表面的富集.综合分析认为,竹炭颗粒通过吸附、成核等途径增强污染物去除与污泥颗粒化,进而优化污泥菌群结构、降低体系SMP含量,有效改善膜垢优势菌群与表面结构,最终实现AnMBR工艺性能提升与膜污染有效控制.
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