膜技術在污水處理領域中的應用極大促進了污水處理技術的發展。近年來,膜生物反應器在污水處理與再生領域逐漸推廣與應用[1-2]。然而,由膜過濾引起的膜污染導致運行成本和清洗費用的增加限制了膜技術在實際大工程中的應用[3-5]。動態膜分離技術以滲透性能好、抗污染能力強等優點進入水處理研究者的視野,目前已成為膜分離技術研究的熱點之一[6-8]。
動態膜采用價格低廉的大孔徑材料來制作膜組件,通過預涂劑或活性污泥等在膜材料表面形成動態膜,這種工藝被稱為動態膜生物反應器(DMBR)[9]。動態膜按形成方式可以分為預涂動態膜和自生動態膜2種。預涂動態膜是利用專門預涂劑在支撐體形成動態膜后再進行混合液固液分離;而自生動態膜是直接利用待過濾混合液在支撐體表面自生形成動態膜進行固液分離。動態膜泥餅層能起到很好的固液分離效果,同時泥餅層的截留、降解等作用強化了出水水質。比如,尹娟等[10]采用滌綸短纖維濾布作為分離介質構成的一體式動態膜生物反應器處理模擬生活污水,出水水質達到了污水處理廠污染物一級A 排放標準;陸為鋼等[11]采用尼龍網和無紡布作為膜材料構建動態膜生物反應器中試裝置處理城市生活污水,對COD 和NH3-N 的去除率分別達到了80%和84.8%。與傳統MBR 一樣,動態膜生物反應器也存在膜污染,主要表現為跨膜壓差的增長或膜阻力增加等[12]。洪俊眀等[13]采用37 μm 滌綸濾布作為分離介質處理模擬生活污水,得出動態膜形成的阻力是引起總膜阻力的主要決定因素;姚嘉等[14]得出EPS和污泥形態是造成動態膜反應器中膜污染的最重要因素。因此,本研究選用74 μm 不銹鋼網作為動態膜支撐體組件,結合UCT 工藝對活性污泥進行接種培養,利用支撐體表面形成的動態膜泥餅層對混合液進行固液分離,考察動態膜反應器對生活污水中污染物的處理效果及其運行特性,同時對膜組件支撐網表面形成的動態膜泥餅層進行深入研究。 |