电流密度对电强化MBR性能的影响

采用外加电场构建了电强化膜生物反应器(electrically enhanced membrane bioreactor,E-MBR)用以处理海水冲厕水,分析了在不同电流密度下污染物的去除效果、活性污泥特性和膜污染行为的变化规律。结果表明:电流密度由2 A·m^(-2)增大至2.6 A·m^(-2)再增加至3.2 A·m^(-2)的过程中,E-MBR中化学需氧量(COD)和氨氮(NH_(4)^(+)-N)的平均去除率呈先增加后降低的趋势,COD的平均去除率由90.88%增加至94.81%而后降低为86.74%,NH_(4)^(+)-N的平均去除率由95.31%增加至96.37%而后降低为88.33%。由于外加电场产生的电絮凝作用以及菌种对电场的耐受差异,不同电流密度下E-MBR中总磷(totalphosphorus,TP)的去除率均稳定在99%以上,而对照MBR(control membrane bioreactor,C-MBR)中TP的平均去除率仅为20%。E-MBR中混合液悬浮固体质量浓度(MLSS)均高于C-MBR系统,电流密度为2.6 A·m^(-2)时E-MBR中MLSS增长最快,电流密度为3.2 A·m^(-2)时EMBR中MLSS增长最缓慢。随着电流密度增大,污泥粒径逐渐增大,污泥Zeta电位(绝对值)均小于C-MBR系统的Zeta电位。溶解性微生物代谢产物(SMP)和胞外聚合物(EPS)中多糖和蛋白质的含量随着电流密度的增大而降低。增大电流密度时,跨膜压差(TMP)的增长速率会随之降低,滤饼层阻力在系统总阻力中所占比例减少,说明外加电场可有效缓解膜污染。