温度对厌氧膜生物反应器处理生活污水效能的影响

为探明温度对厌氧膜生物反应器处理实际生活污水效能的影响,本研究考察了在不同温度(25、20和15℃)及水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)(12 h和8 h)下,AnMBR的产甲烷效能以及膜污染特性。结果表明,当温度为25℃时,COD去除率达到81.9%,最高甲烷产率为0.21 L·g^(−1)。20℃时,系统的厌氧消化性能与25℃相比差异不大,但当温度下降到15℃时,COD去除率为73.5%,最高甲烷产率只有0.08 L·g^(−1)。微生物群落分析结果表明,乙酸营养型是主要的产甲烷途径,随着温度降低乙酸营养型产甲烷菌的丰度明显减少,因此,产甲烷菌活性降低是导致15℃时反应器厌氧消化性能下降的主要原因。当温度为25℃,反应器在HRT为8 h的膜污染速率是HRT为12 h的31.33倍。因此,在较低的运行温度下,系统难以实现在低HRT的长期稳定运行。膜阻力分析结果表明随着温度的降低,膜孔的有机物堵塞阻力占总阻力的比例有所增大,这是由于低温下胞外聚合物的增加所导致的。COD平衡结果表明,溶解性甲烷的释放量与甲烷的溶解性以及出水通量的大小有关。

生物气循环模式对AnDMBR污水处理效能的影响

基于小试厌氧动态膜生物反应器(AnDMBR),研究了不同尼龙网孔径(200目和500目)及生物气循环模式(连续冲刷、无冲刷及间歇冲刷)对AnDMBR污水处理效能的影响。结果表明,当膜基材孔径为200目时,AnDMBR的运行周期延长。间歇2 h、气体循环1 min为优化的气体循环模式,此时气态甲烷产量较高,溶解性甲烷产量最低,并且膜污染速率最低。AnDMBR对COD的去除率超过80%,对浊度的去除率约为90%。扫描电镜能谱分析(SEM-EDX)表明生物气循环强度影响泥饼层的致密性和厚度。持续的生物气循环会导致污泥颗粒破碎和泥饼层脱落,使污泥平均粒径减小。反应器的细菌群落主要有变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes),古菌群落主要有Methanoregula、甲烷丝菌属(Methanothrix)和甲烷杆菌属(Methanobacterium)。