胞外聚合物生成的影响因素及膜污染的研究

2012-08-30杨义飞赵飞飞徐晓鸣滕希红

山东建筑大学学报 2012年1期

杨义飞，赵飞飞，徐晓鸣，滕希红

(1.山东建筑大学市政与环境工程学院，山东济南 250101;2.山东同圆设计集团，山东济南 250101)

0 引言

水资源是人类赖以生存与发展的重要资源，污水资源作为第二水源将从根本上解决水资源匮乏的局面[1]。膜生物反应器(MBR)是一种膜分离技术与生物技术相结合的可实现污水资源化的新型污水处理技术，具有处理效率高、占地面积小、出水稳定、排泥量少等优点。但混合液与膜相互作用容易引发膜污染[2－3]，这极大地限制了膜生物反应器的推广应用[4]。相关研究表明，污泥混合液中的胞外聚合物(EPS)和溶解性微生物代谢产物(SMP)是MBR工艺主要的污染物质[5－6]。Chang 与 Kim[7]对各种污泥中EPS的含量做了定量分析，研究结果显示膜污染程度与污泥中EPS的含量呈正相关。

Hsieh等人[8]研究发现，根据存在状态，EPS可分为溶解性胞外聚合物(Soluble EPS，EPSS)和附着性胞外聚合物(Bound EPS，EPSB)。EPSS可释放入水对污泥性能的影响不大;但EPSB附着于细胞表面，与微生物细胞构成污泥基本成分。一般提到EPS多指EPSB。根据结合的紧密程度，EPSB又分为双层，内层附着紧密，称为紧密附着型胞外聚合物(tightly bound EPS，TB-EPS);外层为与周围环境无明显边缘、疏松附着的粘液层，称为松散附着型胞外聚合物 LB-EPS(loosely bound EPS，LB-EPS)[9]。因为TB-EPS紧密附着在细胞表面，不易释入混合液中，所以对膜污染影响不大。因此本文重点探讨不同污泥浓度与LB-EPS的关系以及对膜污染的影响。