膜-生物反應器(MBR)是膜分離與生物反應相結(jié)合的污水處理新工藝，具有占地面積小、 出水水質(zhì)好、污泥產(chǎn)量低等優(yōu)點，近年來已引起廣泛的關注，并逐步應用于城市污水和工業(yè)廢水的處理。用MBR處理產(chǎn)業(yè)區(qū)的高鹽廢水，研究發(fā)現(xiàn)長期運行中的MBR污泥的揮發(fā)性固體含量(VSS)/固體含量(SS)為0.4左右，化學需氧量(COD)去除率為80%~95%，氨氮(NH+4-N)的去除率為95%。膜污染一直是制約MBR工藝應用的技術(shù)障礙，普遍認為溶解性微生物產(chǎn)物(SMP)和胞外聚合物(EPS)是膜面污染物主要有機成分；同時，膜面的無機污染也受到了廣泛的關注。
項目名稱：高鹽廢水膜面污染物處理
技術(shù)名稱：MBR膜
廢水預處理要求：
研究發(fā)現(xiàn)由Mg、 Al、 Fe、 Ca、 Si等元素組成的無機物質(zhì)沉積在膜表面和有機物結(jié)合形成的凝膠層是造成膜污染的重要原因；發(fā)現(xiàn)無機化合物和生物聚合物之間的架橋作用會使膜污染層更加緊密從而加劇膜污染。在研究長期運行下的MBR反應器膜表面污染物時發(fā)現(xiàn)，膜表面存在Na、 Mg、 Al、 Si、 Cl、 Ca、 Fe、 Mn等元素。
酸清洗可以去除大部分無機膜污染.
本文以上海某生活污水廠二級生物處理出水混合NaCl、 少量NH4Cl和NaHCO3模擬低有機負荷(按總有機碳即TOC計算有機負荷)高鹽廢水，選取該廠曝氣池的常規(guī)活性污泥作為接種污泥，接種時污泥濃度為2.7 g ·-1。
試驗所用MBR反應器(如右圖)總?cè)莘e為27 L，MBR放有1片平板膜，膜下方安裝環(huán)形曝氣管，曝氣量用氣體流量計控制，以膜區(qū)投影面積計算曝氣強度為0.8 m3 ·(m2 ·min)-1，反應器中放置溫控裝置，污泥溫度維持25℃左右。
MBR第3個運行周期結(jié)束后，將平板膜從MBR中取出，用刮刀將膜表面的污染物小心刮下并收集。膜污染物置于250 mL的蒸餾水中，充分攪拌，待混合均勻后用0.45 μm濾紙過濾. 1.4 SMP及EPS的提取方法。取60 mL的MBR污泥，在6000 r ·min-1下離心30 min后，取上清液過濾后即為SMP. 向離心管中加入與上清液等體積的0.9% NaCl溶液，攪拌均勻后60℃水浴1 h，離心后取上清液過濾即為EPS。
SS在MBR運行初期明顯下降，由啟動時的2.7 g ·L-1降至0.8 g ·L-1，運行40 d后，SS緩慢上升，到121 d時已經(jīng)回升至1.6 g ·L-1，VSS化趨勢與SS變化趨勢基本相同，分析其原因可能是由于MBR進水含有較高鹽度，活性污泥中部分微生物無法適應高鹽環(huán)境而死亡，導致SS和VSS的下降，隨著活性污泥的馴化，其中的微生物適應高鹽環(huán)境后開始增長，污泥濃度緩慢上升。
（1）MBR在低有機負荷條件下處理高鹽廢水時，SEM-EDX分析表明膜面無機污染物主要是Na、 Al、 Mg、 Ca、 K、 Fe、 Ti、 Cr、 W、 Si等陽離子形成的無機鹽類結(jié)晶; GFC分析表明SMP中大分子被截留并在膜表面累積是造成膜污染的重要原因之一;
（2）FTIR和EEM分析表明膜面有機污染物主要成分為糖類、 蛋白質(zhì)、 腐殖酸等；在材質(zhì)上選擇較好的，放置方式不到不同，以及壓力，出水操作，控制活性污泥濃度等各個方面進行控制與選擇。
在處理進水TDS為9 g ·L-1左右的高鹽廢水時，MBR在平均有機負荷僅為0.05 kg · (m3 ·d)-1的條件下，穩(wěn)定運行121 d，膜運行周期最長為99 d，對有機物和NH+4-N的去除率分別為70%和99%。因此對膜的保養(yǎng)及膜污染清洗非常有必要。
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