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項目要求

廢水預處理要求：
研究發現由Mg、 Al、 Fe、 Ca、 Si等元素組成的無機物質沉積在膜表面和有機物結合形成的凝膠層是造成膜污染的重要原因；發現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現，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.

實驗案例

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)總容積為27 L，MBR放有1片平板膜，膜下方安裝環形曝氣管，曝氣量用氣體流量計控制，以膜區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。

膜面污染物預處理及分析：

MBR第3個運行周期結束后，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6000 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。

MBR的運行特性：

在MBR啟動初期，一方面活性污泥受到大量鹽度的刺激，污泥SMP和EPS中糖類、蛋白質等含量急劇增長，部分微生物死亡或自溶；造成膜面有機污染物含量升高，另一方面 MBR進水有機物較少且含有大量鹽度，活性污泥中的異養菌受到抑制；微生物對膜面有機污染物的降解能力不足，因此，大量的未降解污染物需要通過膜的過濾截留作用去除，從而加重膜污染，縮短膜的運行周期；當MBR的活性污泥適應高鹽環境時，污泥性質穩定，由于進水中有機物含量少，活性污泥中自養菌占據主導地位污泥中SMP和EPS中糖類、蛋白質等物質減少，膜污染減輕，運行周期延長。

MBR污泥性質分析：

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境后開始增長，污泥濃度緩慢上升。

膜污染物分析及解決辦法：

（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、腐殖酸等；在材質上選擇較好的，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。