膜技术在污水处理领域中的应用极大促进了污水处理技术的发展。近年来,膜生物反应器在污水处理与再生领域逐渐推广与应用[1-2]。然而,由膜过滤引起的膜污染导致运行成本和清洗费用的增加限制了膜技术在实际大工程中的应用[3-5]。动态膜分离技术以渗透性能好、抗污染能力强等优点进入水处理研究者的视野,目前已成为膜分离技术研究的热点之一[6-8]。
动态膜采用价格低廉的大孔径材料来制作膜组件,通过预涂剂或活性污泥等在膜材料表面形成动态膜,这种工艺被称为动态膜生物反应器(DMBR)[9]。动态膜按形成方式可以分为预涂动态膜和自生动态膜2种。预涂动态膜是利用专门预涂剂在支撑体形成动态膜后再进行混合液固液分离;而自生动态膜是直接利用待过滤混合液在支撑体表面自生形成动态膜进行固液分离。动态膜泥饼层能起到很好的固液分离效果,同时泥饼层的截留、降解等作用强化了出水水质。比如,尹娟等[10]采用涤纶短纤维滤布作为分离介质构成的一体式动态膜生物反应器处理模拟生活污水,出水水质达到了污水处理厂污染物一级A 排放标准;陆为钢等[11]采用尼龙网和无纺布作为膜材料构建动态膜生物反应器中试装置处理城市生活污水,对COD 和NH3-N 的去除率分别达到了80%和84.8%。与传统MBR 一样,动态膜生物反应器也存在膜污染,主要表现为跨膜压差的增长或膜阻力增加等[12]。洪俊眀等[13]采用37 μm 涤纶滤布作为分离介质处理模拟生活污水,得出动态膜形成的阻力是引起总膜阻力的主要决定因素;姚嘉等[14]得出EPS和污泥形态是造成动态膜反应器中膜污染的最重要因素。因此,本研究选用74 μm 不锈钢网作为动态膜支撑体组件,结合UCT 工艺对活性污泥进行接种培养,利用支撑体表面形成的动态膜泥饼层对混合液进行固液分离,考察动态膜反应器对生活污水中污染物的处理效果及其运行特性,同时对膜组件支撑网表面形成的动态膜泥饼层进行深入研究。 |