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污水处理技术随着社会的需求在不断发展、改善和进步。由于排水标准的不断提高和土地成本的不断增加,膜生物反应器以其高效、优异的处理效果以及低占地面积日益受到重视,但膜污染是限制MBR更广泛应用的因素之一。尽管污泥絮体中胶体物质和微生物絮凝体对膜污染起着重要的影响,但微生物产生的胞外聚合物EPS被认为是膜污染的主要因素。因此研究EPS生成的影响因素及EPS总量及各组份对膜污染的影响能够为反应器的稳定运行,实现膜反应器的高效生物处理提供一定的理论基础。
本课题从胞外聚合物生成的影响因素入手,讨论了不同浓度梯度时的溶解氧和污泥浓度以及pH和C/N的改变对EPS生成量的影响,并分析了EPS各组分EPSs、TB、LB的变化对膜污染的影响,实验结果表明:
1.在溶解氧的3个浓度梯度,污泥混合液中EPSs的浓度随着溶解氧浓度的增大而增加;LB和TB中蛋白质、多糖、蛋白/多糖(P/c)的值均随着曝气量的加大,呈现先减少后增加的趋势;随着曝气量的加大,EPSs占总EPS的比例升高,LB和TB的比例降低。
2.pH对EPS的产生有着显著的影响。膜生物反应器在运行过程中宜使活性污泥处于中性或稍偏碱性的环境中,既可以保证污泥具有良好的沉降性能,又可有效的减缓膜污染。
3.在不同的污泥浓度条件下,EPSs的浓度随着污泥浓度的增加而先减少后增加;污泥混合液中LB和TB中蛋白质、多糖及p/c的值均随着污泥浓度的增大而增加;并且随着污泥浓度的加大,LB占总EPS的比例升高。
4.随着进水C/N值的提高,EPS总量和多糖含量随之增加,但各种成份的含量变化并不大,膜出水压力处于不断增加的状态,C/N值高于100/5之后增加迅速。
5.混合液中的EPSs(主要成分是多糖)与膜污染速率的相关性很差,说明了EPSs可能不是影响膜污染的唯一因素,即在污泥浓度升高时还有别的因素影响着膜污染的速率。LB和TB及其各组成成分和膜污染速率的线性关系很好,但由于结构原因,认为TB与膜污染关系不大,LB对膜污染贡献较大。