近些年，阴离子聚丙烯酰胺对抗膜污染作用,MBR被广泛应用于废水处理且相对传 统方法更有效[1]. MBR的优势在于在较高的MLSS (3 500 mg/L)下得到很高的COD和BOD去除率， 并伴随很少的剩余污泥排放，同时其处理后的水可 以重复利用[2].另外，MBR没有沉淀池只需较小的 反应装置.而MBR应用的主要障碍就是由于膜污 染而引起的渗透通量急剧下降[3"6].溶解性微生物产 物(SMP)和胞外聚合物(EPS)被认为是产生膜污染 的主要原因[78]，主要包含:蛋白质、多糖、脂多糖、脂蛋白及各种功能团(羧基，氨基，磷酸基)的高分子复 合物.大量实验用于研究EPS不论是溶解性的 (SMP)还是细胞内的近年来大量文献发表了各 种防污物质，比如硅藻土、活性炭、铁盐和铝盐、无机 高分子物质、有机聚电解质以及天然有机物[KM4]. 1乂61^等[13]表示一些添加剂能显著降低SMP浓度， 此外添加物可以促进形成更大的泥饼层从而减少膜 孔的堵塞来影响膜的孔隙率[15].目前研究大多是关 于高分子阳离子聚合电解质的作用，本实验主要研究

浓液泵]

阴离子、两性PAM(聚丙烯酰胺)和PAX混合复配对 _抗膜污染的作用.

1实验装置与方法

1.1试验装置

本试验采用三种絮凝剂如表1所示，由芬兰凯 米拉化学品有限公司提供.

表1絮凝剂的基本性质

Table 1 The basic properties of flocculants

絮凝剂基本性质

A110阴离子聚丙烯酰胺，离子度低，相对分子量 高，常温下为白色粉末

ZPAM8030L两性物质，常温下为白色粉末

PAX聚合氯化铝（PAC)，常温下为黄色粉末

本试验污泥短期过滤性质采用污泥比阻测试装 置（图1)测得，滤膜采用孔径〇. 45 /xm的混合纤维 素酯膜.通过测污泥的过滤性能，确定絮凝剂最佳的 药剂进行进一步研究.

在确定某种药剂的基础上，平行试验比较单独 投加絮凝剂以及一起投加两种药剂和未投加任何药 剂的三个MBR膜污染速率之间的关系，试验所用 设备如图2所示.MBR的有效容积为21 L，平板膜 组件浸没于反应器水箱；膜组件为聚偏氟乙烯微滤 膜，平均孔径为0.1 fxm，有效过滤面积为0.1 m2;膜 组件下方设有穿孔曝气管.膜过滤出水由蠕动栗控 制，每周期运行9 min,停泵1 min.膜内外的压差由 电脑每隔2 min记录一次，当膜内外的压差（过滤阻 力的增加值ATMP)达到50 kPa即认为膜组件已被 污染.接种污泥来自于杭州市四堡污水处理厂.待污 泥在MBR系统中稳定后一次性把高分子絮凝剂投 加到反应器中，MBR的操作条件和进水水质特征如

表2所不.

为避免任何有机物供给质量浓度的波动，实验 采用人工配水，阴离子聚丙烯酰胺对抗膜污染作用,浓水箱中模拟生活污水所用药剂及 用量如表3所示.

风机

丨丨丨較管 丨丨|丨MBR池

| PLC控制器一|

图2膜生物反应器示意图 Fig. 2 The image of membrane bioreactor 表2 MBR的操作条件和进水水质特征

项目结果

有机负荷D0. 24

MLSS/(mg • L-1)7 058 〜8 819

出水流量/(mL • miiT1)50.06士1

水温/C25

进水pH7. 2 〜7. 5

进水 CODAmg* ir1)655

进水氨氮八11^» L-1)26

注：1)有机负荷表示单位质量的污泥在单位时间内接受的 COD 量.

表3浓水箱中模拟生活污水的成分

Table 3 The characteristics of the feed

组分质量浓度/(mg* L_[)

三水醋酸钠(CH3COONa • 3H20)7 757. 14

氯化铵(NH4CI)592.14

磷酸二氢钾（KH2PO4)137. 00

蛋白胨258.57

酵母膏103. 43

硫酸镁（MgS04 • 7H20)170. 71

硫酸锰（MnS04 • H20)9. 46

硫酸亚铁(FeS04 • 7H20)1.47

1.2分析测试方法

MLSS测定采用重量法[16]，污泥形态通过生物 显微镜（CX 31，01ympus，中国）观察，Zeta电位采 用纳米粒度仪（Nano ZS90, Malvern,英国）测试， CST(毛细吸水时间）采用便携式（204B型，Triton electronics)来测定：

2结果和讨论

2.1污泥短期过滤性能

一般认为，在恒定压力下过滤污泥，单位时间内 滤液体积越多，污泥过滤性能越好.投加混凝剂曝气 5 min后投加絮凝剂（PAX)曝气25 min后，污泥的 短期过滤情况如图3所示.

K

(1)

滤阻力的增加值，kPa/m;ATMP为过滤阻力的增 加值，kPa;Q为膜通量，m3/d“为MBR动态运行 时间，d;A为膜组件有限膜面积，m2.

(Qt)/A

式中：K为膜组件单位面积处理单位模拟污水时过

ATMP

Fig. 3 The fllterability of mixed liquor with different addition

从图3可以看出：大分子絮凝剂 (Z APAM8030L)与混凝剂（PAX)的复配效果 < 小 分子絮凝剂(A110)与混凝剂(PAX)的复配效果，投 加A110 10 mg/L + PAX 500 mg/L的活性污泥混 合液在获得相同滤液体积所用的过滤时最短，短期 过滤性能最佳.以过滤时间500 s做比较，投加 A110 10 mg/L+PAX 500 mg/L的活性污泥的滤 液体积是投加 ZAPM8030L 10 mg/L + PAX 500 mg/L的1. 6倍，是空白对照的2倍.

2.2 MBR长期运行

投加絮凝剂于两个MBR反应器中长期运行， 阴离子聚丙烯酰胺对抗膜污染作用,运行过程中定期补加小剂量（每三天补加一次药剂， 投加剂量为首加剂量的1/3)，分别为单独投加PAX 和投加A110与PAX复配，另外设立一个不投加任 何絮凝剂的对照组.

2.2. 1膜污染速率

_运行到12 d时，所有实验组由电脑记录的跨 膜压差(过滤阻力的增加值ATMP)达到50 kPa

以单位膜面积处理单位水量时TMP的增长率 来表示膜污染的快慢[17]，其公式为

膜污染速率比较如图4所示，对照MBR在运 行第6 d时，ATMP达到44. 5 kPa，K值为11. 45 kPa/m;单独投加投加混凝剂的MBR运行第10 d时 ATMP达到44 kPa，K值为6. 79 kPa/m;复配方式投 加的MBR运行12 d时ATMP达到47. 2 kPa,K•值为 6.07 10^/111，为未投加药剂\©1^的53.01%，且小于 单独投加混凝剂的MBR这表明:该种复配方式能有 效延缓膜污染且较单独使用效果更好.

2. 2.3 毛细吸水时间（CST)

CST在污水处理中体现的是污泥脱水性能的 好坏，也可以评价MBR污泥过滤性能.MBR反应 器内活性污泥的CST值如图6所示，可见空白对照 MBR的CST随时间增长不断变大，表明其活性污 泥过滤性能和脱水性能越来越差D9]，单独投加 PAX的MBR得活性污泥的CST可以认为其CST 值基本保持稳定，投加PAX和A110两种药剂的 MBR的活性污泥的CST有微小的上升趋势，但是 CST的最终值依然比空白对照以及单独投加PAX 的CST值低，可见投加PAX和A110两种药剂的 MBR的活性污泥的污泥脱水性能较单独投加PAX 以及不投加药剂的MBR的活性污泥污泥脱水能力 好，并且可以长期保持比较稳定的CST值.

图6污泥毛细吸水时间（CST)比较 Fig. 6 The CST profiles of sludge in different MBR systems

3阴离子聚丙烯酰胺对抗膜污染作用结论

结合短期和长期MBR的运行，进行了 PAX和 分子聚丙烯酰胺对抗膜污染的研究.通过死端过滤， 确定小分子聚丙烯酰胺(A110)与PAX复配效果较 好，此时，过滤性能较空白活性污泥的过滤性能提高 一倍.根据MBR长期运行情况确定A110和PAX 混合复配投加对过滤性能地提高要优于PAX单独 投加，且PAX和A110混合复配投加使MBR正常 运行时间延长，运行总时间达到空白组运行时间的 2倍，同时A110和PAX混合复配投加可明显提高 活性污泥的CST且长时间保持.

本文推荐企业：山东东达聚合物有限公司，是专业的阴离子聚丙烯酰胺，阳离子聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺生产厂家，专业生产聚丙烯酰胺,阴离子聚丙烯酰胺,阳离子聚丙烯酰胺,非离子聚丙烯酰胺。拥有雄厚的技术力量，先进的生产工艺和设备。东达聚合物有限公司全体员工为海内外用户提供高技术,高性能，高质量的聚丙烯酰胺产品。专业聚丙烯酰胺生产厂家：山东东达聚合物有限公司热忱欢迎国内外广大客户合作共赢。