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常見(jiàn)問(wèn)題

MBR膜污染機(jī)理

發(fā)布時(shí)間: 2021-01-29
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       MBR 通常在恒定通量下運(yùn)行,由于污染物向膜表面遷移的速率由通量決定,因此在該條件下遷移速率維持恒定,污染速率隨通量呈粗略的指數(shù)方式增加,可持續(xù)運(yùn)行要求MBR應(yīng)控制在適度通量下,最好低于臨界通量。

       膜的污染可以粗略的概括為3個(gè)階段,即初始階段、緩慢階段、和TMP 躍升階段。

       階段I:初始階段
       在初始運(yùn)行期,膜面與混合液中EPS/SMP*之間會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用。MBR中會(huì)出現(xiàn)膠體物質(zhì)吸附到新的或清洗過(guò)膜上,造成初始膜孔堵塞的問(wèn)題,這種效應(yīng)的強(qiáng)弱是由膜孔徑大小、分布和膜表面化學(xué)特性決定的。在此階段,盡管一些絮體會(huì)在膜表面翻轉(zhuǎn)或滑行,但生物凝聚體通常最終會(huì)脫離膜表面,僅留下較小的絮體或EPS。靠近膜表面的微生物因而會(huì)更易于附著到膜表面上,并對(duì)階段Ⅱ產(chǎn)生影響。
備注*:EPS/SMP 即胞外聚合物,其中直接來(lái)源于活性細(xì)胞壁的通常被稱(chēng)為EPS,溶解在混合液中的通常被稱(chēng)為SMP

       階段Ⅱ:緩慢污染
       即使反應(yīng)器在臨界通量以下運(yùn)行,生物絮體暫時(shí)附著在膜表面上也會(huì)給第二階段污染帶來(lái)影響。第一階段后,膜表面大部分被SMP覆蓋,促進(jìn)了生物微粒和膠體物質(zhì)在膜面的附著。在第二階段,有機(jī)物可能也會(huì)進(jìn)一步吸附和沉積在膜表面上。吸附可以在整個(gè)膜表面上發(fā)生,而不只發(fā)生在膜孔內(nèi),因此生物絮體會(huì)開(kāi)始形成濾餅,但濾餅形成初期不會(huì)直接影響通量。但隨著時(shí)間的推移,膜孔可能部分或全部堵塞。EPS的沉積速率進(jìn)而會(huì)隨著通量的增大而增大,導(dǎo)致第二階段縮短。如果MBR中氣體和液流分布不均勻,膜污染將隨之出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象。

       階段Ⅲ:TMP躍升
       按照滲濾理論,隨著過(guò)濾的持續(xù)進(jìn)行,顆粒物不斷沉積到濾餅層內(nèi),從而造成污染層孔隙率逐漸減小。在臨界條件下,濾餅層將會(huì)失去連通性和抵抗力,從而導(dǎo)致TMP較快的增加。按照不均一污染機(jī)理,對(duì)于膜污染較其他更嚴(yán)重的區(qū)域,膜的透水率要低得多。因此污染較輕的區(qū)域的滲透性得到增強(qiáng),局部通量超過(guò)了臨界通量,在這種情況下污染速率迅速增加。
 
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