常見問題

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膜上，造成初始膜孔堵塞的問題，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)胞壁的通常被稱為EPS，溶解在混合液中的通常被稱為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)，局部通量超過了臨界通量，在這種情況下污染速率迅速增加。

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