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与传统活性污泥工艺相比,长泥龄膜生物反应器(MBR)具有污泥浓度高,排泥量少,占地小等优点,但是严重的膜污染限制了其在工业上的实际应用。此外,随着操作条件如SRT的变化,污泥混合液的组成和性质都发生了变化,从而导致各污泥组分对膜污染的贡献也发生了相应的变化。因此,有必要确定各污泥组分在膜污染中所起作用及重要的影响因素,如污泥浓度(MLSS)、过膜压力(TMP)和错流速率(CFV)对膜污染的影响,从而对长泥龄膜生物反应器内的膜污染现象有更深入的了解,为长泥龄MBR的实际应用提供理论基础。本次实验分别建立了一个污泥停留时间为300天的膜生物反应器和一个污泥停留时间为10天的序批式反应器(SBR)。从这两个反应器中得到的污泥被分为3部分:悬浮颗粒(suspended solids, SS),胶体(colloids)和溶解性物质(solutes)。计算了每个组分造成的阻力及占总的膜阻力的比例并利用ris (resistance-in-series)模型分析了各种膜阻力。实验结果表明,悬浮颗粒在膜污染中起主要贡献。在膜生物反应器和序批式反应器中,其阻力分别占总的膜阻力的70%和85%。另一方面,胶体和溶解性物质在膜污染中的重要作用也无法忽略。此外,为了对膜污染的机理有更深入的了解,对各种膜阻力的大小也进行了进一步研究。由结果可知,在微滤膜错流过滤污泥时,浓差极化层阻力(Rcp, 31~73%)和滤饼层阻力(Rc, 23~63%)是总的膜阻力(Rt)的主要组成,而膜内部污染阻力(Rif, 0.7~2.4%)和膜固有阻力(Rm, 1.2~6.4%)几乎可以忽略不计。操作条件对膜污染的影响结果表明,悬浮颗粒始终是膜污染的主要贡献者,而占主导地位的各种阻力随污泥浓度、过膜压力和错流速度的变化而变化。污泥浓度和过膜压力增大,错流速率减小,均会增大总的膜阻力,加剧膜污染。本次实验中所得最佳操作条件为:MLSS=320mg/L,TMP=0.5bar,CFV=0.438m/s。提高流速,减小压力可以有效抑制膜污染,降低清洗频率,延长膜组件的使用寿命,从而节约操作成本,推广长泥龄膜生物反应器的应用。