PAC投加量对MBR混合液性质及膜污染的影响
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胞外聚合物(EPS)对膜污染的影响及应对措施一、什么是EPS?胞外聚合物(EPS)是一种能让细胞胞外颗粒物结合在一起并使其粘附到底物上的高分子物质。
EPS主要来自于细胞内分泌、细胞自溶或者从废水中吸附等。
EPS的主要作用有,吸附无机离子的作用去除污染物;吸附外界的有机物来聚集水环境中的营养物;消化外界大分子物质以满足营养需求;形成保护层来阻碍有害的外部环境。
在有机负荷比较低的情况下,EPS能作为碳源和能源,能聚集絮体和生物膜的细菌细胞。
EPS的提取方法一般分为物理方法(离心、超声波、热处理等)、化学方法(硫酸提取法、氢氧化钠提取法、EDTA 提取法、离子交换树脂法、戊二醛提取法等)和物理化学方法(甲醛-超声波法、甲醛离心法和超声波-阳离子树脂法等)。
EPS的含量随有机物浓度降低而逐渐下降;污泥停留时间SRT延长会引起EPS含量降低;污泥负荷F/M降低、溶解氧DO质量浓度升高和pH值偏碱时,有利于EPS的合成。
二、EPS对膜污染有啥影响?其实,早在上个世纪90年代初期,就已经有EPS对MBR过滤影响的报道,近年来更是受到广泛关注。
EPS一方面使得污染物容易在膜表面沉积并形成致密的滤饼层,另一方面会恶化污泥混合液可滤性。
EPS是膜通量下降的主要原因。
因此,对EPS的研究有利于进一步揭示膜污染的机制。
1、EPS浓度对膜污染的影响MBR中污泥沉降性能主要由反应器中累积的高浓度EPS影响,当EPS大于100mg/g时,污泥沉降性能开始恶化。
MBR中污泥浓度很高时,黏度和溶解性物质就成为膜通量下降的主要因素。
EPS浓度增高使得溶解性物质增多,混合液黏度增大,从而不利于DO的扩散,使污泥系统充氧困难,影响菌胶团的正常生理活动,并使TMP极大地提高。
EPS的质量浓度与膜污染呈线性关系,即污泥中的EPS含量越高,污染阻力越大,膜污染也越严重。
2、EPS的种类对膜污染的影响EPS可分为紧密粘附EPS(简称TB-EPS)和松散附着EPS(简称LB-EPS),EPS的种类不同对于膜污染的贡献程度也不同。
实验方法一、实验目的1.了解混凝的现象、过程和净水作用以及影响混凝的主要因素。
2.确定混凝剂的最佳投加量及其相应的pH值。
二、实验原理废水中难以降解的细小悬浮物带有同性电荷,在水中呈胶体状态,使水混浊,仅用自然沉降法不能将它们除去。
加混凝剂水解后,产生相反的电荷,由于异性相吸,使废水中胶体失去稳定性,从而凝聚成絮状颗粒沉淀下来。
该过程包括三种作用:①细小颗粒聚集作用,使颗粒变大;②絮状颗粒对水溶性物质的吸附作用;③絮状颗粒对水中悬浮粒子的粘着作用。
整个过程是一个复杂的物理-化学过程。
化学混凝是用来去除水中无机或有机胶体悬浮物的一种方法。
它可除去固体悬浮物、胶体、可溶性重金属盐类、有机物,油类及颜色等。
混凝法处理废水受废水的pH、碱度、污染物的数量、粒子大小、温度和搅拌等条件的影响。
三、实验设备1.混凝搅拌机(可变速,25~150r/min)。
2.1000mL烧杯,25mL量筒。
3.转速表,温度计,pH计。
4.有关水质测定的药品和仪器。
四、实验步骤1.熟悉混凝搅拌机的操作,选择适当的混合搅拌转速(120~150r/min),混合时间(1~3min,可取1min),反应搅拌转速(20~40r/min),反应时间(10~30min,可取10min)。
2.选取适当水样,可以是河水或自配水样或某种工业废水如造纸废水作为处理试样。
3.测定水样的水温及水质(pH,浑浊度或悬浮固体等)。
4.在烧杯中,各注入混合均匀的水样1000mL(也可用800mL烧杯中注入水样500mL),将烧杯装入搅拌机,注意叶片在水中的相对位置应相同。
5.根据水样的性质选择各个烧杯的加药量,并加入量筒中准备投加。
6.按预定的混合搅拌速度开动搅拌机,并同时在各烧杯中倒入混凝聚溶液。
当预定的混合时间到达后,立即按预定的反应搅拌速度搅拌。
在预定的反应时间到达后,即停止搅拌。
7.在反应搅拌开始后,应注意观察各个烧杯中有无矾花产生,矾花大小及松散密实程度。
PAC药剂量对沉降效果的影响从表中可以看出,PAC药剂量对COD去除及浊度的去除的影响都是最大的。
从COD去除及浊度的去除来看,在一定的范围内加入药剂越多污泥水的沉降效果越好。
当药剂添加量由10ml/L增加到20ml/L时,其效果是明显加大,当增加30ml/L时,浊度反而有回升趋势,这主要是固液界面处常存在电位差,由于存在这种表面电位,带相反电荷的离子,即反离子将被吸向表面,使表面附近反离子浓度升高。
这种反离子浓度随着离开表面的距离的增加而降低,直至达到溶液的平衡浓度为止,表面附近的离子层组成双电层。
若假设最里面的离子层随着颗粒移动,那末,当颗粒和流体之间呈相对运动时,剪切面上将存在电位,通称ξ电位。
ξ电位的大小取决于表面电位、反离子的浓度和所带电荷。
一般说来,反离子的电荷及浓度越高,电位就越低。
但如果加入的反离子电荷过高或者浓度过大会使ξ电位完全变反。
因此加入的药剂量过多反而会使絮凝效果变差。
1污泥浓度对PAC沉降效果的影响从表2中看出,污泥浓度对污水处理效果有明显的影响,随着污泥浓度增加,产品的絮凝效果越好。
污泥浓度具有良好的吸附作用,因而随其用量的增加,在絮凝剂的作用下,其吸附的污染物颗粒越多,其处理效果越好。
但在浊度去除中,其影响不是很明显,随着污泥浓度增多,其浊度反而有轻微的回升。
2.转速(剪切力)对PAC沉降效果的影响转速(剪切力)对其沉降效果来看,其影响效果均大于剪切时间。
主要是因为铝盐在絮凝过程中,一是溶解性水解聚合形态物质吸附于胶体粒子上,使胶体脱稳,即所谓的“专属吸附”;二是胶体粒子被氢氧化铝沉淀物网捕的“卷扫絮凝”。
对于吸附脱稳机理,胶体粒子与瞬间形成的水解聚合形态物质间的传送非常重要,絮凝剂必须以尽快的速度(小于0.1S)在絮凝剂水解聚合反应完成后和氢氧化物沉淀生成之前被分散于水中,以便在0.01~1S期间生成的水解形态物能吸附在粒子上以引起胶体的脱稳。
对于卷扫絮凝,由于絮凝剂过饱和度较高及氢氧化铝沉淀物形成在1~7S之间,极短的混合时间及高强的搅拌并非关键(罗坚, 等,2005)。
AAO-MBR生活污处理水工艺应用研究及运行分析摘要:随着人们生活用水量的不断增加,生活污水的种类也逐渐增多,并且成分也变得更加复杂,加之环境政策性约束越来越严,生活污水处理成为了一个重要的课题。
应用AAO-MBR工艺将生活污水全面处理,尽可能进行回收利用或达标排放,是生活污水处理工艺需要进一步研究的新课题。
本文主要围绕AAO-MBR生活污水处理工艺,研究污水处理应用中存在的问题和解决办法等内容,同时展开运行分析,保证整体污水处理效果良好,提高运行的稳定性、可靠性和经济性。
关键词:生活污水;AAO-MBR工艺;应用研究;运行分析引言:工业的发展带动经济的发展,经济的发展促进城市化进程的加快。
工业和城市用水量的逐渐增加,使得水资源更加紧缺。
工业企业生产伴生的耗水量和废水排放量大,污废水排放污染物的来源和成分相对复杂,水质的波动范围等问题,进一步加剧了污废水处理和水资源节约难度。
MBR膜处理工艺在生活污水和工业废水的处理中的应用,充分发挥了其技术优势,对工业企业在污水处理和回收利用,减少水污染和新鲜水取用,改善生态环境质量等方面能够起到至关重要的作用,同时具有环境保护和节约水资源的双重效益。
一、MBR膜原理及其特点(一)MBR膜原理膜生物反应器集生物反应器的生物降解和膜的高效分离于一体,是膜技术和污水生物处理技术有机结合产生的新型高效污水生物处理工艺。
其工作原理是利用反应器的好氧微生物降解污水中的有机污染物。
同时,利用反应器内的硝化细菌转化污水中的氨氮,以去除污水中产生的异味(污水中的异味主要由氨氮产生)。
最后,通过中空纤维膜进行高效的固液分离出净水。
膜生物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能,与传统的生物处理方法相比,具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动控制等优点,是一种新型高效的污水回用处理技术。
目前污废水系统在用的MBR膜的形式,以中空纤维膜居多。