MBR膜污染形成机理及控制.pdfVIP

第31卷第1期 环境科学与管理 Vol.31.No.l 2006年2月 ENVIRONME NTALS(1f1FNCEAND MANAGEME NT Feb.200f 文章编号:1673-1212(2006)01-0110-03 MBR膜污染形成机理及控制 特波’，王前萍2，华素兰3狠传义4 (1.2.3.4中国矿业大学 环测学院，江苏 徐州221008) 摘 要:膜污染问题是影响膜生物反应器(MBR)技术推广使用的一大障碍。本文通过对MBR膜污染的形成机理及主要影响因 素的分析研究，认为造成膜通透性能降低及工艺运行成本增加的主要污染因素是膜孔的堵塞和投胶层的形成，在膜过滤过程 中，采用优化选择膜组件及运行操作条件、改善污泥混合液的生化特性、确定临界污泥浓度、膜清洗等方法可减少膜孔的堵 塞，抑制凝胶层的形成，有效的控制膜污染。 关键词:MBR 膜污染 凝胶层 胞外聚合物 (EPS) 中图分类号:X703 文献标识码:B 膜生物反应器 (MembraneBio-reactor MBR) 化现象，当达到极限浓度后，溶解性难降解小分子有机物 是将膜分离技术与生物反应原理相结合而开发的一种新 析出并与污泥混合液悬浮固体 (MLSS)结合在膜表面形 型污水处理工艺。与传统工艺相比具有固液分离效果好、 成凝胶层，造成膜污染。川 生物反应器内生物量高、污泥产量低、出水水质好、占地 第二种机理形成的沉积层与膜表面的结合力较弱， 面积小等优点。但是在膜分离过程中出现的膜污染严重 控制膜出水通量在合理的范围内可减少污泥絮体在膜表 的影响了膜的通透性能，增加了工艺的运行成本，已成为 面的沉积。此外，在膜过滤过程中，曝气或膜面错流等操 影响该技术推广使用的一个关键问题。因此，有必要对 作形成的剪切力和扰动作用基本可以将沉积层去除，它 MBR膜污染的形成机理及主要影响因素进行分析并研究 对膜的通透性能影响不大。造成膜通透性能降低的主要 相关控制方法，以期为推广该项新技术的工业化应用创 污染因素是膜孔的堵塞和凝胶层的形成。在膜过滤过程 造条件。 中水力作用很难将这两种污染去除，必须通过专门的膜 清洗才能恢复膜的通透性，这也是导致工艺运行费用增 1MBR膜污染的形成机理及主要影响因素 加的主要原因之一。控制膜污染的主要目的是确保膜的 1.1形成机理 通透性，降低运行成本。因而，膜孔的堵塞和抑制凝胶层 所谓膜污染是指处理物料中的微粒、胶体颗粒以及 的形成是MBR膜污染控制的重点。 溶质大分子由于与膜存在物理、化学作用或机械作用而 1.2 影响因素 · 引起的在膜表面或膜孔内吸附和沉积造成膜孔径变小或 影响膜孔堵塞的主要因素是料液中的生物相尺寸和 堵塞，使膜通量及膜的分离特性产生变化的现象。川造成 膜自身的特性。一般生物相尺寸越小越容易堵塞膜孔且 MBR膜污染的直接物质来源是生物反应器中的污泥混合 孔内微生物在营养物充足时会出现滋生现象，加重膜孔 液，成分包括微生物菌群及其代谢产物、废水中的大小有 堵塞程度。1101膜的特性主要有膜材质、膜孔径大小、空隙 机分子、溶解性物质和固体颗粒等。通常，在MBR膜过 率、亲硫性、电荷性质和粗糙度等。不同特性的膜吸附料 滤过程中，膜污染的形成机理主要有以下几种: 液颗粒物的程度不同，所以污染的程度也不同。影响凝胶 1.1.1小于膜孔径的颗粒物质在膜孔中吸附，通过浓缩、 层析出的因素为料液生物相尺寸和反应器中的溶解性难 结晶、沉淀及生长等作用使膜孔产生不同程度的堵塞，造 降解有机物浓度。溶解性难降解有机物这里主要是指胞 成膜污染0。1s1 外聚合物 (EPS)会导致溶液粘度的增加，堵塞污泥絮体 1.1.2 料液中的悬