膜生物反應(yīng)器（MBR）與蠕蟲床組合工藝能夠充分發(fā)揮MBR污水處理效能高、污泥產(chǎn)率低的優(yōu)勢(shì)，并可利用蠕蟲捕食對(duì)污泥高效減量、改良改性的作用，實(shí)現(xiàn)污水與污泥的協(xié)同處理。值得關(guān)注的是蠕蟲捕食過(guò)程能夠引起微生物胞外聚合物（EPS）特性的改變，EPS是關(guān)鍵的膜污染物質(zhì)，捕食后的污泥回流至MBR可能對(duì)其膜污染進(jìn)程產(chǎn)生重要影響。本研究主要針對(duì)MBR與蠕蟲床耦合工藝內(nèi)EPS的膜污染行為，利用FTIR和EEM等技術(shù)分析耦合工藝內(nèi)EPS組成和數(shù)量，采用序批式過(guò)濾實(shí)驗(yàn)，借助CLSM和AFM等技術(shù)研究耦合工藝內(nèi)EPS污染潛力，利用XDLVO理論考察耦合工藝內(nèi)EPS特性與污泥聚集性的關(guān)系，利用PCR-DGGE，16sRNA等技術(shù)解析耦合工藝內(nèi)微生物種群變化規(guī)律，從而探究耦合MBR中膜污染延緩的機(jī)理。對(duì)照MBR和耦合MBR中膜污染及EPS特性對(duì)比研究表明，捕食污泥回流延緩了耦合MBR中過(guò)膜壓力（TMP）增長(zhǎng)速度，改變了耦合MBR中溶解性EPS特性，降低了結(jié)合態(tài)EPS中糖和蛋白質(zhì)含量，使結(jié)合態(tài)EPS的濃度減少了11.6mg/g MLSS，結(jié)合態(tài)EPS中色氨酸類蛋白質(zhì)的熒光強(qiáng)度減弱了41%，同時(shí)，其熒光峰位置向波長(zhǎng)短... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖I-1技術(shù)路線

膜生物反應(yīng)器+蠕蟲床耦合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 2-1 所示。對(duì)照 MBR 和耦合 M的有效體積都是 40 L，進(jìn)水為人工合成廢水，進(jìn)水組成主要包括葡萄糖 mg/L，淀粉 200 mg/L，碳酸氫鈉 300 mg/L，尿素 32.1 mg/L，氯化銨 95.5 mg磷酸二氫鉀 47 mg/L，硫酸鎂 40 mg/L，氯化鈣 5 mg/L。利用液位繼電器控制對(duì)MBR 和耦合 MBR 中的水位。每個(gè) MBR 中都裝配有一個(gè)膜組件（天津，膜天膜膜的材質(zhì)為聚偏氟乙烯(PVDF)膜，膜的有效面積為 1.0 m2，膜孔徑為 0.2 μm。個(gè) MBR 中都放置有一套曝氣系統(tǒng)來(lái)維持反應(yīng)器中所需的溶解氧的濃度。水力留時(shí)間(HRT)和污泥停留時(shí)間(SRT)分別控制在 5 h 和 30 d 左右。利用蠕動(dòng)泵抽出水，過(guò)膜壓力(TMP)的變化通過(guò)放置在膜組件與蠕動(dòng)泵之間的壓力表測(cè)定MBR 的操作通量為 8 L/(m2·h)，抽吸模式為 8 min 開(kāi) 2 min 停。

在系統(tǒng)運(yùn)行至 100d時(shí)各剪取對(duì)照 MBR 和耦合 MBR 的膜絲進(jìn)行掃描電鏡分析，分別如圖 3-3(a)和圖3-3(b)所示。對(duì)比圖 3-3a 和圖 3-3b 可以發(fā)現(xiàn)，未連接對(duì)照 MBR 的膜絲表面被致密的層層污染物所覆蓋，幾乎看不到裸露的膜絲表面；耦合 MBR 的膜絲表面則比較清潔，表面污染物質(zhì)較少，受污染程度也較輕，還可清晰觀察到部分未受污染的膜絲表面。(a)

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3240580