动态膜生物反应器(DMBR)是一种污水处理工艺，其工作原理为动态膜过滤技术和生物处理工艺相结合。动态膜生物反应器由于其造价低，出水水量大且水质优良等优点被国内外的水处理工作者所青睐。但由于其在运行期间产生膜污染的问题，使得在推广与应用时出现了许多难题。本文通过平行实验，向动态膜生物反应器中投加壳聚糖作为絮凝剂和吸附剂研究对改善出水水质、控制和延缓膜污染的影响，以期获得一种高效处理造纸废水的技术。
1 实验方法
本实验采用两组平行DMBR同时进行，分别标记为A、B。其中A反应器中不投加壳聚糖，B反应器中投加壳聚糖。两组反应器均由进水水箱、缺氧池、好氧池组成，缺氧池和好氧池均设有搅拌装置，膜基材为300目的尼龙布，表面积为0.052m2。实验的工艺流程如图1所示。好氧池在池底设置曝气软管进行曝气，DO值为2-3mg/l。污泥回流比为200%，HRT为12h(缺氧池为4h，好氧池为8h)。
2 实验用水
人工模拟造纸废水，采用腐殖酸、木质素磺酸钠、硅藻土、工业级葡萄糖、氯化铵、磷酸二氢钾和碳酸氢钠等混合后配水，水质见表1。
3 污染物去除效能比较
A和B两套反应器处理造纸废水对色度、浊度、COD、NH3的去除效果见表2。
由表2可知，向B反应器中加入壳聚糖之后，对色度、浊度、COD、NH3的平均去除率分别提高了8.8%、7.3%、5.7%、7.1%。虽然加入壳聚糖后会提高污泥负荷，但壳聚糖大分子中羟基和氨基具有较强的化学反应能力，且壳聚糖自身所带的正电荷与反应器污泥混合液所带的负电荷之间的引力作用从而产生絮凝的效果。同时，随着反应器的运行，由于壳聚糖的作用，污泥具有更加紧密的结构，吸附了池内微生物产生的新陈代谢产物。所以，有效改善了出水水质。
4 对延缓膜污染的影响
4.1 对EPS的影响
胞外聚合物(EPS)为一种高分子聚合物，主要成分为多糖和蛋白质。两组反应器运行30d后，活性污泥的EPS中多糖和蛋白质含量变化见图2。
由图2可知，B反应器的EPS含量始终低于A反应器，这是由于投加壳聚糖后会吸附污泥混合液中的EPS，能够有效的延缓和控制膜污染。
4.2 对粒径的影响
在反应器运行期间，B反应器的平均污泥粒径大于A反应器，并且粒径小于10μm的污泥颗粒所占的体积百分比也低于A。有研究证明，污泥粒径小于10μm的污泥颗粒是导致膜污染主要原因。
5 结论
向反应器中投加壳聚糖之后，由于壳聚糖的吸附和絮凝作用，动态膜生物反应器对色度、浊度、COD、NH3的平均去除率分别提高了8.8%、7.3%、5.7%、7.1%；增大了污泥平均粒径，降低了污泥中EPS含量，减小了污泥表面的Zeta电位，延缓了膜污染。
责任编辑：葛
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