MBR中微生物代謝產物與膜污染的關系研究.pdf

1、水資源緊缺的問題以及關于淡水保護和污染治理的更加嚴格的新立法，共同促進著 MBR的廣泛應用，但在運行過程中的膜污染問題是制約 MBR進一步發(fā)展和應用的主要因素。膜污染的形成是一個復雜的動態(tài)過程，也是微生物與其代謝產物共同作用的過程，研究膜污染問題必須建立在動態(tài)過程研究的基礎上，系統(tǒng)的闡釋膜表面微生物與其代謝產物之間的相互作用。膜通量作為影響膜污染的關鍵因素，決定了透水量的變化，對膜表面微環(huán)境狀態(tài)有很大影響。
　　本試驗采用A/O-

2、MBR（Anaerobic-aerobic MBR，缺氧/好氧 MBR）處理模擬生活污水，膜材質為熔融拉伸法聚乙烯中空纖維膜，重點研究了不同通量條件下膜面和混合液污泥中微生物代謝產物的含量的改變，并應用DGGE技術對完整運行周期內的微生物群落結構進行了分析，研究膜污染形成的動態(tài)過程，探究微生物菌群與胞外聚合物及膜污染的關系。
　　結果表明，膜通量對 COD和氨氮的去除效果影響不大，其平均去除率均在95％以上。缺氧池 NOx-N去除

3、率在低通量條件下為67.9%，高于高通量條件的50.1%，推測是代謝產物的積累對出水水質產生了不利的影響。
　　通過研究恒定通量條件下混合液和膜表面微生物群落結構的變化，發(fā)現膜表面污泥層與混合液的微生物群落結構相似，而膜絲生物膜的微生物多樣性明顯高于膜面和混合液。通量的改變對膜絲生物膜的影響較大，高通量條件下選擇性富集更明顯，生物多樣性指數更高。在每個污染階段的初期，由于膜面和混合液微生物強烈的相互作用，膜絲生物膜和混合液微生物群

4、落結構均發(fā)生明顯改變。
　　對代謝產物的研究表明，在高通量條件下膜面污泥層的代謝產物濃度顯著高于混合液，低通量條件下由于泵抽吸作用的影響，這種關系不明顯。兩種通量條件下膜面污泥微生物代謝產物的變化規(guī)律相同，EPS中p/c的值逐漸升高，與混合液污泥相反。
　　由本文的研究對微生物代謝產物對膜污染的影響提出如下假設：在膜污染的三個階段中，初始吸附主要是多糖類物質的迅速積累，之后傾向于利用多糖的微生物趨于膜絲附近，并分泌大量的EP