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膜生物反应器(Membrane Bioreactor, MBR)是膜分离技术与活性污泥系统的高效结合。MBR在运行过程中,膜不可避免的会受到污染。污泥停留时间(SRT)直接影响Zeta电位、疏水性、SVI、胞外聚合物(EPS)含量等混合液性质,而混合液性质又与膜污染直接相关,因此SRT被认为是影响MBR膜污染趋势的最重要操作条件之一。本文以浸没式膜生物反应器(SMBR)处理模拟赖氨酸废水为研究体系,考察SRT对污泥性质和膜污染等的影响,并对投加絮凝剂改善污泥性质从而控制膜污染的可行性进行研究,主要研究内容及结果如下:(1)在不排泥的运行条件下,研究膜生物反应器出水水质、污泥浓度、EPS组分和含量以及污泥沉降性能的变化。结果表明在反应器启动阶段,污泥增长较快,COD及氨氮的去除率不断升高;在稳定阶段,COD和氨氮的浓度分别低于30 mg/L和3 mg/L,MLVSS/MLSS保持在84.14%左右。但随着操作时问的延长,反应器内营养不足,污泥活性下降,出水COD和氨氮浓度升高,出水水质变差。MBR上清液和污泥中的EPS以多糖为主。污泥中EPS含量远高于上清液,第30 d和180 d时污泥中EPS含量分别是上清液中的3.69和3.24倍。随着操作时间的延长,污泥缺乏活性和吸附凝聚能力,沉降性能变差。(2)考察SRT在10 d、20 d和40 d条件下,SMBR中的EPS组分和含量、污泥沉降性能、污泥相对疏水性等污泥性质的变化及其对膜污染的影响。结果表明,随着SRT的延长,混合液中EPS总量呈递减趋势,TBEPS中蛋白质与多糖的比值呈上升趋势,污泥的沉降性能变差,相对疏水性增强,膜通量下降速率变大,膜污染加重。污泥性质与膜污染的相关性表明,膜污染与蛋白质和多糖的比值、污泥沉降性能和相对疏水性呈正相关关系。(3)从不同SRT条件下运行的MBR反应器中获取活性污泥,采用终端过滤实验考察其对聚丙烯膜的污染特征,以此推断不同SRT条件下污泥特性与膜污染的关系。结果表明,EPS浓度越大稳态通量越低;PP膜表面对蛋白质的吸附量大于多糖的吸附量且吸附量随EPS浓度的增加而增加。蛋白质/多糖比值越低稳态通量越高;随着污泥粒径变大,稳态膜通量逐渐增大,同时使得其对膜的污染降低。(4)投加不同的絮凝剂考察其对污泥性质的改善情况,结果表明投加絮凝剂不仅能使出水污染物浓度降低,且能够减少了微生物生命活动产生的EPS,降低混合液中EPS的含量。投加絮凝剂后,通过生物絮凝作用,污泥粒径增大,形成较大的絮体。污泥的SVI也有一定程度的降低,污泥的沉降性能得到了改善。