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MBR膜生物反应器内混合液的性质

作者:管理员时间:2022-07-18 11:52:46阅读数:

       MBR膜生物反应器内混合液的性质包括污泥浓度和黏度、悬浮固体浓度、粒度分布、溶解性有机物浓度、ECP浓度等。

(1)污泥浓度和黏度

       污泥浓度和黏度对膜污染的巨大影响已被许多学者所证实。研究结果表明,膜通量随着污泥浓度对数值的增加而线性减小,污泥黏度的上升造成了膜过滤阻力的迅速升高,当活性污泥浓度过高时,混合液黏度上升很快,膜污染速度急剧加快。

(2)悬浮物的粒度分布

       一些学者对不同粒径的悬浮颗粒在膜表面的沉积情况进行了考察,建立了膜表面污泥沉积速度的计筒模利根据一体式MBR中膜组件的污法情况进行了模拟计算。

       得出容易在膜表面沉积的主要是微小粒子,其中以粒径为10um 的悬浮颗粒最为容易沉积。有研究人员就沉积在膜面的不同尺寸的颗粒对膜过滤阻力的影响进行了详尽研究,结果表明粒径为0.46um的颗粒在MBR平板膜(0.2um)上沉积时,膜过滤阻力上升很快;粒径为3.2um的较大粒子在膜表面沉积至一定数量后膜过滤阻力才有明显上升;而对于粒径为1 1 .9um的粒子,即使在膜表面上出现了大量沉积,膜过滤阻力仍未出现升高现象。因此,他们认为,较大粒子在膜表面上的沉积不会影响膜的过滤特性,只有尺寸与膜孔径相差不多的粒子沉积时才会引起较严重的膜污染。

(3)溶解性有机物

       一些学者开始强调溶解性物质对膜污染的影响。尤其是在分置式MBR中,很多学者发现由于剪切力对污泥絮体的破坏作用,溶解性物质对膜污染的贡献不容忽视。其中,对分置式MBR处理粪便污水过程中产生的活性污泥进行了小型过滤试验,总结出膜过滤阻力与污泥浓度、污泥黏度以及溶解性有机物浓度之间的关系为∶

QQ截图20220718113222.jpg

式中,R为膜过滤阻力,m-l;

AP为操作压力,Pa;

       SS为混合液悬浮固体浓度,mg/L;COD为溶解性COD浓度,mg/L;u为活性污泥混合液黏度,Pa-s.

       在用分置式微滤MBR膜过滤城市污水处理厂的污泥,考察不同膜面流速下污泥粒径分布和溶解性物质浓度对膜污染的影响时得出了相似的结论。研究发现,溶解性物质引起的膜污染几乎形成了50%

       的膜过滤阻力。循环泵对污泥絮体的剪切作用破坏了污泥絮体中微生物、无机颗粒和ECP之间的相互联系,促使菌胶团解体,释放出ECP到上清液中,增加了溶解性物质的浓度。这些溶解性物质之间以及它们与膜材料之间随即发生相互作用,引起膜污染。

       同时也发现了膜通量随着溶解性有机物浓度的升高而下降,特别是污泥内源呼吸和细胞解体过程中产生的微生物产物,其中高分子物质的含量比较高,在反应器内容易蓄积,更有可能加剧膜污染。

       在一体式MBR中,虽然膜面错流流速很小,形成的剪切作用对污泥絮体的破坏作用不大,但溶解性物质有可能受运行条件的影响或因在MBR中出现积累而达到较高的浓度,从而对膜污染作出很大的贡献。比如,对不同污泥负荷下膜表面的凝胶层阻力进行考察,就发现MBR中溶解性物质的浓度随污泥负荷的增大而升高,从而导致了凝胶层造成的膜过滤阻力的增大。

(4)ECP

       ECP主要通过影响混合液的黏度来影响膜的过滤性能。对一体式mbr中空纤维膜通透性能与ECP的关系进行考察,结果发现ECP被膜截留后积累于膜的表面和MBR中,从而引起混合液黏度的增大和膜过滤阻力的增加。

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