胞外聚合物对浸没式膜生物反应器污泥混合液特性的影响郗丽娟

EffectofextracellularpolymericsubstancesonthesludgemixedliquorcharacteristicsinsubmergedmembranebioreactorXiLijuan，ZhangHaifeng，ZhangYingjie（SchoolofChemistryEngineering，NortheastElectricPowerUniversity，Jilin132012，China），，（，132012）［］（EPS）（SMBR）。，、、、。：SMBREPS、、。［］；；；［］X703.3［］B［］1005-829X（2010）07-0032-04Abstract：Theeffectsofextracellularpolymericsubstances（EPS）onthesludgemixedliquorcharacteristicsofsub-mergedmembranebioreactor（SMBR）havebeenstudied.Duringtheexperimentalprocess，theviscosity，sedimenta-tioncapacity，relativecoagulanthydrophobicity，andmixedliquorfilterabilityofthesludgeareperiodicallymoni-tored.ExperimentalresultsshowthattheconcentrationofEPSaccumulatedinSMBRhasdirectinfluencesontheviscosity，sedimentationcapacity，relativehydrophobicityandmixedliquorfilterabilityofthesludge.Keywords：submergedmembranebioreactor；extracellularpolymericsubstances；relativehydrophobicity；filter-abilityofsludgemixedliquor［6］，，.［M］.：，2008：83－87.［7］，.SBR［J］.，2009，27（1）：118-120.［8］，.［J］.，2004，27（2）：93－95.［9］HongSP，BaeTH，TakTM，etal.Foulingcontrolinactivatedsludgesubmergedhollowfibermembranebioreactors［J］.Desalina-tion，2002，143（3）：219－228.［10］YoonSH，KangIJ，LeeCH.Foulingofinorganicmembraneandfluxenhancementinmembrane-coupledanaerobicbioreactor［J］.Sep.Sci.Technol.，1999，34（5）：709-724.［11］，.［J］.，2001，27（4）：41－44.［］（1986—），2009，。：15004613679，E-mail：[e-mail]。［］2010-03-04（）［］（06FZZDSH00900）；（MBR）。，，〔1〕；MBR，（EPS），!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!30720107IndustrialWaterTreatmentVol.30No.7Jul.，201032——2010－07，30（7）MBR〔2〕。EPS，，EPS，EPS（）80%，50%~90%，15%，〔3-5〕。EPS，。V.Urbain〔6〕：EPS（SVI）。J.A.S.Goodwin〔7〕，A.C.Chao〔8〕：EPSSVI。S.M.Kang〔9〕，EPS，J.I.Houghton〔10〕EPS。MBR，EPS，MBR，。11.1（SMBR）1。15L，1（PVDF），0.2μm，0.15m2，，4.9kPa。，SMBR，2，350mL，，180r/min，，15s1，，PVDF，7.5cm，44.2cm2，0.2μm，30min。1.2MBR，，15d。，、、，MgSO4·7H2O、FeCl3·6H2O、CaCl2·2H2O、NaCl，TOC250～320mg/L、HRT4～5h、DO2～5mg/L、pH7±1、（18±2）℃，。1.3：MLSS、SVI〔11〕，NDJ－1（）。NDJ－1，±5%。RH〔12〕：50mL4000r/min5min，0.1mol/LpH＝7.260mL。（20kHz，80W）2min，。30mL，10min，30min。（1）RH：RH=（1-MLSSe/MLSSi）×100%（1）：MLSSe———，mg/L；MLSSi———，mg/L。（EPS）〔13〕：，4000r/min5min，，，，80℃30min，5000r/min15min，0.45μm，EPS，（TOC），EPS。22.1EPSMBR，，，MBR〔14〕。，MBREPS。MBREPS，，。EPS2。PC1，：33——2010－07，30（7）2，EPS，，EPS（R2＝0.98），（2）：y＝10.52e0.008x（2）：y———，mPa·s；x———EPS，10-3。2.2EPSEPS，EPS。MBR，EPS〔15〕。EPS，，，EPS，EPSSVI3。3，EPS，MBREPS。EPS，，。3，EPS，，SVIEPS，（3）：y′＝0.0015x2＋1.43x-1.38（3）：y′———SVI，mL/g。（3），EPS；MBR，，，，，，，，EPS。2.3EPS，。EPS，，；，，EPSEPS，EPS，EPSRH4。，。－，。，。4，MBRRH45%～75%。，RHEPS，（R2＝0.92），（4）：RH＝0.22x2＋28.2（4）（4），EPS。，，。E.A.C.Emanuelsson〔16〕，，，，240220200180160140120100806080100120140160180200EPS/10-3SVI/（mL·g-1）3EPSSVIy′=0.0015x2+1.43x-1.38R2=0.96757065605550456080100120140160180200EPS/10-3RH/%4EPSRH=0.22x2+28.2R2=0.92605550454035302520156080100120140160180200EPS/10-3/（mPa·s）2EPSy=10.52e0.008xR2=0.9834——2010－07，30（7）。2.4EPSMBR，，EPS〔17〕。MBR，，，EPS，，。EPSRt5。5，EPS，Rt，。MBR，EPS，，，EPS，，，EPS，。EPS。R.McDonogh〔18〕，EPS。EPS，。EPS，，，，，，。3（1）MBREPS，，EPS，MBREPS。EPS，EPS，SVI。（2）MBREPS，EPS，；EPS，，。［］［1］，.“”［J］.，2001，17（2）：22－24.［2］，，.［J］.，2005，24（3）：1－3.［3］NeyensE，BaeyensJ，DewilR，etal.Advancedsludgetreatmentaffectsextracellularpolymericsubstancestoimproveactivatedsludgedewatering［J］.J.Hazard.Mat.，2004，106（2/3）：83－92.［4］MagaraY，NumbuS，UtosawaK.Biochemicalandphysicalproper-tiesofanactivatedsludgeonsettlingcharacteristics［J］.Wat.Res.，1976，10（1）：71－77.［5］SaninFD，VesilindPA.Effectofcentrifugationontheremovalofextracellularpolymersandphysicalpropertiesofactivatedsludge［J］.Wat.Sci.Tech.，1994，30（8）：117－127.［6］UrbainV，BlockJC，ManemJ.Bioflocculationinactivatedsludge：ananalyticalapproach［J］.Wat.Res.，1993，27（5）：829-838.［7］GoodwinJAS，FormerCF.Afurtherexaminationintothecompo-sitionofactivatedsludgesurfacesinrelationtotheirsettlementcharacteristics［J］.Wat.Res.，1985，19（4）：527－533.［8］ChaoAC，KeinathTM.Influenceofprocessloadingintensityonsludgeclarificationandthickeningcharacteristics［J］.Wat.Res.，1979，13（12）：1213－1223.［9］KangSM，KishimotoM，ShioyaS，etal.Dewateringcharacteristicsofactivatedsludgesandeffectofextracellularpolymer［J］.J.Fer-ment.Bioeng.，1989，68（2）：l17－122.［10］HoughtonJI，QuarmbyJ，StephensenT.Municipalwastewatersludgedewatersabilityandthepresenceofmicrobialextracellu-larpolymer［J］.Wat.Sci.Tech.，2001，44（2/3）：373－379.［11］.［M］.3.：，1989：362－368.［12］WilenBM，JinB，LantP.Theinfluenceofkeychemicalcon-stituentsinactivatedsludgeonsurfaceandflocculatingproper-ties［J］.Wat.Res.，2003，37（9）：2127－2139.［13］MorganJW，ForsterCF，EvisonL.Acomparativestudyofthenatureofbiopolymersextractedfromanaerobicandactivatedsludge［J］.Wat.Res.，1990，24（6）：743－750.［14］TixierN，GuibaudG，BauduM.Determinationofsometheologicalparametersforthecharacterizationofactivatedsludge［J］.Biore-sourceTechnology，2003，90（2）：215－220.［15］ForfsterCF，Dallas-NewtonJ.Activatedsludgesettlement-somesuppositionsandsuggestion［J］.Wat.Pollut.Control，1980，79（3）：338－351.［16］EmanuelssonEAC，ArcangeliJP，LivingstonAG.Theanoxicextrac-tivemembranebioreactor［J］.Wat.Res.，2003，37（6）：1231－1238.［17］ZhangHaifeng，SunBaosheng，ZhaoXinhua，etal.Effectoffer-ricchlor