新型膜組件MBR啟動運行Anammox工藝及膜污染控制

運紅穎，孟 皓，邢芳華，汪 濤

（河北工業(yè)大學能源與環(huán)境工程學院，天津市清潔能源利用與污染物控制重點實驗室，天津 300401）

Anammox工藝作為一種綠色、節(jié)能的污水生物脫氮工藝，在處理高氨氮、低碳氮比的污水中發(fā)揮了巨大作用〔1?2〕。其中在Anammox反應中起主導作用的功能菌被統(tǒng)稱為厭氧氨氧化菌（Anammox bacte?ria，AnAOB）〔3〕。目前發(fā)現(xiàn)的AnAOB多數(shù)屬于浮霉菌門，因其對于環(huán)境因子變化尤其是溫度、pH、游離亞硝酸鹽以及溶解氧（Dissolved oxygen，DO）等因子的變化極其敏感，導致倍增時間長，進而導致Anam?mox啟動時間較長，限制了Anammox工藝的工程應用〔4?6〕。MBR因其高效的生物截留作用及較長的污泥停留時間可以有效減少菌種流失，實現(xiàn)Anammox工藝的快速啟動和高效運行〔7?8〕。

然而膜污染問題限制了MBR廣泛的工程應用。微生物生長過程中產生的溶解性微生物產物（Soluble microbial product，SMP）和胞外聚合物（Ex?tracellular polymeric substance，EPS）容易造成膜孔堵塞，進而引發(fā)膜組件污染，影響出水水質〔9?11〕。物理清洗和化學清洗雖然可以作為被污染膜組件的清洗手段，但仍無法減緩膜污染的形成〔12〕。Zuotao ZHANG等〔13〕的研究表明，通過磁性載體強化的微生物固定化過程可以有效緩解微生物產物、有機污染物以及無機沉淀造成的膜污染。Mingda ZHOU等〔14〕利用膜改性技術增加膜面親水性，防止疏水分子黏附，進而減緩膜污染的形成。Chuansheng WANG等〔15〕利用膜振動的方法減緩膜污染形成，同時提出控制膜污染形成的最佳振動速度為120 r/min，減少了膜清洗的費用。但考慮到上述膜污染緩解技術的成本問題，本試驗對膜組件的形式進行改進，設計一種傘式膜組件，建立新型膜組件MBR，通過特定流場結構減緩膜污染速度，在實現(xiàn)Anammox工藝快速啟動的同時也實現(xiàn)了膜污染的有效控制。……