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活性污泥法是一种有效且极具发展潜力的污水处理技术。但是,不论哪一种改进的活性污泥工艺,污泥膨胀现象一直是困扰人们的难题之一,它的突出问题是污泥沉降性能差。但是,在污泥膨胀的工况下,污泥结构松散,过滤阻力较小;上清液清澈,出水效果好。膜生物反应器能很好地解决污泥膨胀后泥水难以分离问题,可以充分利用污泥膨胀的有利之处。氮、磷营养物质的缺少是引起污泥膨胀的主要原因之一。因此,本试验用水为人工配水,模拟易发生污泥膨胀的城镇污水,采用一体式膜生物反应器,系统研究了不同程度的同步缺氮缺磷对活性污泥膨胀的影响,污泥膨胀前后膜生物反应器对COD、氨氮等污染物的去除效果及膜污染的影响。反应器为有机玻璃制作的长方型容器,底部采用穿孔管进行曝气,其正上方装有中空纤维膜组件。通过曝气一方面使反应器中的活性污泥混合液维持一定的循环流动速度,形成对膜表面的冲刷,以减轻活性污泥在膜表面的沉积;另一方面供给微生物分解污水中有机物所需的氧气。原水从反应器顶部进入,在反应器内充分反应后,在负压作用下由膜组件过滤出水。通过试验得出主要结论如下:(1)氮、磷少量的缺乏不会引起污泥膨胀。但当营养物质也同时缺少时,就会发生污泥丝状菌膨胀,且营养缺乏的越严重,污泥膨胀的越快。(2)改变BOD5:N:P值,在不同的进水BOD5:N:P条件下运行一段时间后,SVI值会逐渐增高到一定值后稍有下降,然后就维持在一个定值基本不变。这一定值又因BOD5:N:P值及环境因素而有所不同。(3)随着的BOD5:N:P值的变化,反应器对有机污染物的去除效果也不一样。营养物质氮磷同步缺少引起的污泥丝状菌膨胀,其出水水质并没有明显恶化,有时还会更好,比污泥膨胀之前提高了2%。只有在营养物质氮、磷极端缺少的情况下,有机物去除率才会降低。(4)在一定进水BOD5:N:P值的条件下,膨胀状态MBR的氨氮去除率略有提高,但总体相差不大。出水氨氮在1mg/L以下,去除率均在90%以上,达到中水回用标准。(5)在不同进水BOD5:N:P值的条件下,反应器对总磷的去除率相差较大,营养物质氮磷同步缺少的越严重,总磷的去除率越低。(6)对膜污染研究表明,在每一试验条件下,随运行时间的延长,抽吸压力都呈现增加的趋势,即需要较大的抽吸压力来满足流量的要求。在污泥丝状菌膨胀状态初期,即SVI值由150ml/g增至200ml/g期间,反应器抽吸压力增长略减缓,随着运行时间的延长,反应器抽吸压力迅速增长。