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摘要：厌氧膜生物反应器集厌氧生物技术、膜分离技术为一体，在污泥与污水治理方面有着显著的作用。其中在本文中结合对厌氧膜生物反应器的工艺特征以及基本特点，分析了厌氧膜生物反应器污泥处理与膜污染控制，以此为相关研究带来理论基础。
关键词：厌氧膜生物反应器；污泥处理；膜污染；控制
据不完全统计得知，在近几年污水处理率有所增加，污泥产量也呈现出上升的趋势，做好污泥无害化处理处置是目前的重中之重。其中在传统模式下，污泥处置不仅成本高，而且效率不明显，在科技的发展下，厌氧膜生物反应器的有效应用，能够从根本上取代传统污泥处置所存在的缺陷，能够借助于膜单元进行高效分离，实现浓缩与脱水，所以积极探究厌氧膜生物反应器具有重大现实意义。
1、厌氧膜生物反应器的原理分析
从理论上分析，传统污泥厌氧池采取混合式，这种模式下水力停留的时间与固体停留的时间无法得到分离，导致反应器内的微生物量比较低，特别在有机质转化效率以及甲烷转化效率的时候会受到影响。但是厌氧膜生物反应器能够实现厌氧稳定化以及微生物的截留，将水力停留时间以及固体停留时间进行分离，不仅可以有效的提高生物量，而且也能实现对有机质的降解。关于厌氧膜生物反应器的工作原理见图1.
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图1 厌氧膜生物反应器原理图
2、厌氧膜生物反应器污泥处理的操作条件
2.1 固体停留时间对污泥处理产生影响
通常情况下，在引入膜系统之后，能够获得更高的固体停留时间，在促进有机物分解的同时可以促使污泥消化更加的全面与稳定。其中，根据对相关学者的研究分析可以了解到，固体停留时间延长能够在一定程度上提高厌氧膜生物反应器污泥处理的效果，提高有机物讲解的效果，并且当固体停留时间有所延长，在与传统厌氧消化技术的对比中，厌氧膜生物反应器能够进一步提高有有机物的去除率。但是需格外注意的一点，并非所有的操作中固体停留时间延迟均会提高有机物去除率，会因为延长导致反应器内的污泥负荷发生降低。所以在应用厌氧膜生物反应器进行污泥处理的时候，需要严格按照污泥的基本特性以及反应器的结构合理的延长固体停留时间，提高厌氧膜生物反应器污泥处理的高校。
2.2水力停留时间对污泥处理产生影响
无论从宏观角度还是微观角度分析，均可以清楚的了解到，在考虑成本效益的时候，水力停留时间比较短效果更为明显，一般在传统污泥厌氧消化的时候，其水力停留时间在20d的条件下可以达到50%的降解率。且根据相关学者的实验研究得知，将水力停留时间控制在10d以内，不论是成本还是污泥消化的性能均得到提高，厌氧膜生物反应器的应用优于传统厌氧消化。
2.3 有机负荷对污泥处理产生的影响
相对于比较稳定的污泥厌氧消化，假如有机负荷过多，那么则会导致VFA/碱度有所增加，形成不可逆的酸化抑制。其中关于有机负荷对厌氧膜生物反应器污泥性能的影响中，见图2.可以了解到当厌氧膜生物反应器的有机负荷处于0.5—2.5，那么降解率会有所增加，当有机负荷在2.5的时候，降解率接近50%，由此说明，在2.5以下的时候，厌氧膜生物反应器污泥处理的有机负荷会得到提高。同时，根据对图2的分析还可以了解到，并非有机负荷升高去除率就会增加，要保证厌氧膜生物反应器处理污泥的有机负荷能够在可承受范围之内，且还需按照实际的运行情况以及酸化程度等进行综合评判与分析。
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图2有机负荷对污泥处理产生的影响图
2.4 温度对污泥处理的影响
毋庸置疑，操作温度至关重要，这关系到了污泥处理的稳定，在应用过程中，其厌氧消化的温度包括室温、中温、高温，分别是20—25℃、30—40℃、50—60℃，温度不同对污泥处理所产生的影响也不同，根据实践证明，在中温的条件下，更便于厌氧微生物的生存，主要的原因是中温下维生素新陈代谢比较强。但是假如膜污染比较严重，那么中温的效果远远低于高温。
3、膜污染及控制
3.1 膜污染的影响因素
①膜组件
膜组件涉及到了膜元件以及框架，当前膜元件材料包括PE、PP、PES、PAN等，其中相关分析中得知，在同等条件下，PAN的膜污染速度比较慢，可以针对性的进行选择。除此之外，带电负荷的无机膜要比其他正电负荷的膜污染快，主要的原因是EPS带负电。当然，如果膜的表面比较粗糙，那么也会影响膜污染。膜孔径同样也会影响膜污染，对于孔径比较大，孔隙比较小的膜污染速度更快。
②污泥特性
污泥特性会对膜污染造成影响，通常，EPS以及SMP是引起膜污染的主要因素，且两者属于微生物次升级代谢产物，有学者研究得知，SMP对微生物所表现出的毒性并不适用于其活性，无法提高污泥的沉降性能，甚至还会导致膜过滤阻力加大。
③操作条件
操作条件对膜污染所产生的影响需加以研究，无论是进水水质还是温度、操作压力、PH值均会产生影响。比如进水水质，会导致污泥之中丝状菌的含量发生增加，且丝状菌会导致滤饼的结构变得更加紧密，膜污染的阻力有所增加。又如，温度包括低温、中温以及高温，温度往往会对污泥流变的性能产生影响，假如温度过高，那么颗粒粒径会变小。操作压力与通量之间的关系会形成不同的区域，分别是低压区与高压区，对于高压区而言，水力条件至关重要，而低压区则取决于微生物的浓度。PH值也会对其产生影响，当PH值升高之后污泥絮体会分散，影响膜污染。
3.2膜污染的控制
在对膜污染的控制中需要从预防与控制两个方面。预防措施方面：可以经过膜表面改性、膜组件优化、操作条件优化等方式加以预防，比如可以利用聚合氯化铝与聚丙烯酰胺将悬浮固体颗粒增大，或者利用厌氧膜生物反应器之内的沼气循环进行低频横向膜振捣。在控制方面，要清楚的认识到，MBR在运行之后会产生膜污染，所以需要针对性的做好膜组件的清洗，较为常用的方法是物理清洗以及化学清洗，物理清洗虽然比较简单，可以将膜表面的滤饼清洗掉，但是却无法将吸附在膜表面的物质清洗，所以还需利用化学清洗。化学清洗所带来的效果比较明显，清洗率高达90%以上。但是需格外分析的一点，要从根本上避免化学清洗，因为化学清洗不仅会产生二次污染，而且还会带来不便，所以要针对实际的情况实现化学清洗与物理清洗的相互结合。
结语：
综上所述，在污泥处理方面如果仍旧采取传统的方式效果不容乐观，当前科技发展下，厌氧膜生物反应器的有效影响不仅改变了传统污泥处理所存在的缺陷与不足，而且也能提高处理效果。在应用过程中需要对其操作条件加以分析，从不同的角度展开研究，借鉴他人的研究成果，加以合理利用。此外，还要重视膜污染，做好预防与控制，从根本上发挥出厌氧膜生物反应器的作用与价值。
参考文献：
[1]程辉,纪佳渊,李玉友. 厌氧膜生物反应器及其应用研究实例[J]. 生物产业技术,2019(02):15-27.
[2]乔文广,史会莹. 厌氧膜生物反应器污水处理技术的研究现状与发展前景[J]. 环境与发展,2019,31(07):85+87.
[3]许得雨,李正浩,盛国平,田永静,黄天寅. 厌氧膜生物反应器处理低浓度废水的运行效能及膜污染特性[J]. 环境工程学报,2019,13(12):2878-2883.
[4]陶冉,贾学斌,马玉新,何国鹏. 厌氧膜生物反应器处理有机废水研究进展[J]. 水利水电技术,2020,51(10):130-140.
[5]原晓玉,郭新超,田昕茹. 温度对分置式厌氧膜生物反应器处理效果及膜污染的影响[J]. 环境工程,2017,35(12):45-50.