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自生动态膜生物反应器(Self-forming Dynamic Membrane Bioreactor, SFDMBR)由于膜造价低,运行耗能低,膜污染易恢复等特点弥补了传统MBR的缺点。但自生动态膜技术与传统膜技术相比还不成熟,对于SFDMBR的运行稳定性、膜污染及其影响因素等尚缺乏深入系统的研究。本课题应用5μm和50μm孔径无纺布作为膜基材的SFDMBR处理经过厌氧折流板反应器(ABR)处理后的碱减量印染废水,对该反应器运行的工艺条件、运行效果、微生物活性、膜污染特性及控制措施等展开研究。本课题的主要研究结果如下:(1)膜基材孔径对自生动态膜形成的初期影响较大,但是当自生动态膜稳定生成以后不同孔径无纺布膜的通量趋于一致,一定范围的孔径变化对SFDMBR的稳定通量影响不大。运用间歇式压力步长法测定反应器的临界条件为出水水头(WHD)等于18cm。(2) SFDMBR中自生动态膜的形成速度与曝气强度、污泥浓度和WHD有关,在本实验系统中,曝气强度控制在3.13m3/m2·h左右、WHD控制在5cm-18cm范围、污泥浓度保持在4500-6500mg/L之间,可以实现反应器稳定运行。(3) SFDMBR对碱减量印染废水的COD. UV254、色度、浊度的去除率分别为74%-85%、74%~79%、79%-86%、96.8%-98.6%,出水水质优于《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-92)一级排放标准;5μm孔径的无纺布动态膜的出水水质略好于50μm孔径的出水。(4) SFDMBR中混合液中活性污泥的DHA开始阶段处于升高状态,后期趋于稳定;混合液中污泥的DHA比无纺布自生动态膜的DHA要高,5μm和50μm无纺布自生动态膜的DHA相差不大,前者略高于后者。(5)自生动态膜过滤阻力主要由自生动态膜滤饼层阻力所控制,其次是不可逆阻力,基膜的阻力可以忽略不计。(6)反应器运行过程中混合液和自生动态膜中固着性EPS(EPSB)含量高于溶解性EPS(EPSS),且蛋白质/多糖(P/C)多大于1。自生动态膜上EPSB-蛋白质含量对动态膜膜阻力的升高起关键作用,其次是EPSS-蛋白质,5μm无纺布膜表面滤饼中EPS含量比50μm无纺布膜上高。(7)反应器运行期间,混合液中EPSS的含量先增加后减小,然后逐渐趋于稳定;EPSB含量整体有一定的上升趋势,其中EPSB-蛋白质含量上升,EPSB-多糖略有减低。(8)膜污染层中无机元素种类多且成分复杂,可以推测Al、 Si、 Ca、 Fe等元素可能会以硫酸盐、碳酸盐、氯化物、硅酸盐、氢氧化物或氧化物的形式沉积在膜表面。(9)污染后膜组件经过水力冲洗和手工擦洗后,再分别用0.1mol/L的HCl和0.1%的NaOH浸泡1h可获得良好的通量恢复效果,5μm无纺布动态膜通量可恢复到未污染时的96.5%,50μm的无纺布的动态膜通量可恢复至未污染时的78.1%,大孔径膜基材更容易进入污泥是其通量恢复效果差的主要原因。本课题的研究结果可以为开发运行费用低廉、操作管理方便的碱减量印染废水治理新工艺——自生动态膜生物反应器提供实验依据,各种运行参数和膜污染治理措施均具有较大的指导意义。