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MBR膜污染机理及控制因素是什么?

发布时间:2022-05-27      点击次数:698
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  MBR膜在污水处理已经取得了普遍且完善的运用,由于MBR取代了二沉池,可以确保出水量SS和高污泥浓度,省掉了许多污师在运营管理中的一些苦恼,可是,膜污染问题也一直困惑着MBR的未来发展及运作!
 
  1、膜污染的界定
 
  膜污染通常就是指混合物中的成分在膜表层(外界)和膜孔内(内部结构)吸咐集聚,导致膜孔阻塞并促进孔隙率缩小,造成膜透射率的损耗和过虑工作压力上升的全过程。
 
  在活性炭过滤的实际操作中,水分和细微化学物质持续通过膜,与此同时一些化学物质被膜截流而阻塞膜孔或在膜表层堆积,进而导致膜污染。可以说,是膜截流造成了膜污染。膜污染的同时主要表现,便是膜透射率的降低或是实际操作工作压力的上升。
 
  活性污泥混合物管理体系中具有的营养成分栽培基质、产甲烷菌、微生物菌种体细胞、细胞残片、微生物菌种新陈代谢物质(EPS、SMP)及其各种各样有机化学、无机物溶解度化学物质等都对膜污染有奉献。
 
  膜污染的进步通常可划分为3环节(也是有2环节观点):
 
  (1)原始环境污染:产生在膜系统软件资金投入运转的前期,膜面与混合物中的胶体溶液、有机化合物等产生剧烈的相互影响,环境污染方法有黏附、正电荷功效、膜孔阻塞等。错流过虑的前提下,细微的微生物絮体或胞外高聚物依然可以依附于在膜表层上,而低于膜直径的化学物质会在膜孔中吸咐,根据萃取、结晶体沉积和生长发育繁育的功效导致膜污染。
 
  (2)迟缓环境污染:前期膜表层光洁,大颗粒状化学物质不易粘附,关键由EPS、SMP、微生物胶体溶液等粘性化学物质根据吸咐电缆桥架、网捕等功效吸咐在膜表层产生疑胶层,导致活性炭过滤摩擦阻力的迟缓升高,对混合物中的污染物质的截流特性会出现提高。疑胶层的污染源是难以避免的,产生的直接影响是膜摩擦阻力的迟缓升高。在恒流电源实际操作中主要表现为TMP的迟缓升高,在恒压方式中主要表现为透射率的迟缓损耗。
 
  (3)迅速环境污染:第2环节产生的疑胶层在连续的过虑压力差和透流水的效果下,伴随着污染物质的堆积慢慢密实度,造成膜污染从量变引起质变,混合物中的絮体快速在膜表层集聚并导致淤泥泥渣,跨膜压力差迅速升高。
 
  疑胶层的污染源是难以避免的,产生的直接影响是膜摩擦阻力的迟缓升高。在恒流电源实际操作中主要表现为TMP的迟缓升高,在恒压方式中主要表现为透射率的迟缓损耗。一旦很多的淤泥絮体在膜面堆积而产生的滤饼层,系统软件基本上是没法正常的运转的。MBR运维管理全过程的关键常见问题便是减缓疑胶层环境污染(维持好的水力发电标准,原点清理,操纵膜污染发展趋势速度,增加迟缓环境污染的运作时长),操纵滤饼层环境污染(迅速环境污染)。
 
  2、膜污染的种类
 
  (1)按环境污染化学物质成份归类
 
  有机污染
 
  关键来自混合物中的生物大分子有机化合物(灵芝多糖、蛋白等),腐植酸类,微生物菌种絮体、体细胞残片等。在其中溶解度有机化合物SMP、EPS尽管针对MLSS而言占有率极低,可是他们所产生的膜污染占据26%-52%。微生物菌种在膜孔内及膜表层生长发育、吸咐功效也是膜污染的主要要素。
 
  无机物环境污染
 
  由金属材料酸盐,碳酸盐正离子铁路桥功效产生。膜的普遍无机物环境污染主要是钙、镁、铁、硅等的无机盐、硫氰酸钾及硅酸盐材料的积垢化学物质,在其中碳酸氢钙、硫酸钙、氢氧HUA铝较多。
 
  (2)按污染物质的特性归类
 
  可逆性环境污染(临时环境污染):可以根据一定的水力发电对策开展除去膜污染;如根据冷水软化器、水解酸化池颤动可以除去的。
 
  不可逆环境污染(长期性环境污染):不可以根据水力发电清理对策除去的膜污染,可以根据用氧化物、酸、碱、氧化剂等清理开展除去的。
 
  可逆性和不可逆,全是可以清洗出来的。一切清理方式都洗不出来的就叫不能恢复环境污染。
 
  (3)按污染物质的部位归类
 
  混合物中的原材料在膜孔内吸咐、萃取结晶体、集聚产生的叫内部结构环境污染;在膜表层的集聚和堆积产生的叫外界环境污染。
 
  3、膜污染的影响因素以及操纵
 
  膜污染的生成关键要素有:膜原有特性、混合物特性和系统软件软件环境,操纵及处理膜污染也应当从这三层面采取有效的对策。
 
  (1)膜的本身特性
 
  膜的物理学以及有机化学特性是由膜原材料决策的,膜在混合物中的抗污工作能力与其说原材料相关。有研究表明膜的吸水性抵抗环境污染工作能力有十分关键的危害。在有机膜原材料中,有些是吸水性材料如PAN,大部分均为疏水性材料,像PVDF、PE、PS等。疏水性有机材料在运用时需要开展吸水性更新改造,因为更新改造技术的差别,吸水性在应用全过程中的外流就拥有速度之分。
 
  除此之外,膜抗污工作能力还与膜外表粗糙度、膜表层正电荷、膜直径等均有关系。一般来说,可以根据挑选吸水性更强的膜原材料,改进膜表层的表面粗糙度,采用与混合物电位差同样的膜原材料和适宜的膜直径来改进膜抗污的工作能力。
 
  无机膜如微滤:以三氧化二铝、碳碳复合材料、纳米贰氧化钛、二氧化锆等为原材料,持续高温煅烧而成,在透射率、抗压强度、有机化学可靠性便捷比有机膜具备显著的优点。
 
  (2)混合物的特性
 
  膜污染非常大程度上是膜与混合物中间的协同作用的危害结论,混合物的特性包含污泥浓度和粘度、颗粒物遍布、溶解度有机化合物浓度值、微生物菌种新陈代谢物质浓度值等。
 
  污泥浓度较低时,淤泥对物质的吸咐溶解能力不足,混合物中有机化合物浓度值提升,膜孔阻塞比较严重,沟道效应造成膜表层物质的量浓度的浓度值显着提升易产生疑胶层,造成过虑压力提升;当污泥浓度高过一定值时,EPC浓度值提升,淤泥粘度提高迅速,粘度对膜透射率和混合物中汽泡尺寸都是会造成危害,淤泥易在膜表层堆积,产生比较厚的淤泥层。一般觉得污泥浓度存有一个临界点,当污泥浓度高过该值时,对膜透射率将造成不良危害,因此可以挑选污泥浓度操纵在适合的范畴内来合理的操纵膜污染。污泥膨胀和淤泥碎碎的易导致明显的膜污染。
 
  另MBR工艺的入水水体对混合物成分也是有很大的危害,必须开展一定程度上的预备处理,例如:头发废弃物化学物质会盘绕方式,导致膜部件积泥进而造成膜污染,必须在进到好氧生物化学前选用不一样的细膜格珊除去;泥渣等强度过大的颗粒物有可能会损害膜丝,必须选用沉淀池除去;原料油对膜丝导致没法清理的环境污染,超出规定必须根据隔渣池、汽浮等除去;无机化合物:很有可能在膜表层进行析出、积垢,阻塞膜孔。可根据斜板沉淀池沉积或调节pH操纵其不进行析出。其他对膜有影响的特点污染物质,像有机溶液、表活剂、有机硅消泡剂、PAM、强度、碱性、环境温度,这种在详细情况时要需注意。
 
  (3)系统软件软件环境
 
  次临界值透射率
 
  临界值透射率的概念为,存有那样一个透射率,当通量超过此值时,TMP提升显著;而当透射率低于此值时,TMP长期保持不会改变。这一定义可以协助我们在膜透射率利润最DA化和膜污染合理操纵中间找一个定位点。在膜部件的真实运作中,将运行透射率高过临界值透射率时称之为超临界萃取透射率实际操作,运作透射率低于临界值透射率时称之为次临界值透射率实际操作。在具体运用中,务必选用适宜的运作透射率。此运作透射率值在次临界值的范畴,有时运作透射率仅为临界值透射率的50%上下。自然,膜污染在长时间运转的MBR中,即使选用次临界值透射率实际操作方式,其TMP也是慢慢提高的。
 
  有效的水解酸化池
 
  在MBR中,水解酸化池的目地除开为微生物菌种制氧之外,还使升高的汽泡以及出现的振荡流水清理膜表层和阻拦淤泥集聚,以维持膜透射率的平稳。与此同时汽泡与膜化学纤维撞击造成的颤动功效乃至使膜化学纤维中间相互之间磨擦,可加快膜面堆积物的掉下来,有利于膜污染的减轻。水解酸化池过大时,会造成膜表层堆积的颗粒物粒度减少,使泥渣的构造更为高密度,进而使活性炭过滤摩擦阻力提升;反过来的,水解酸化池量过钟头,振荡消弱,环境污染会加剧,因而要选用适宜的爆气量。
 
  运停更替
 
  依据膜污染的3环节基础理论,膜表层的环境污染产生必须一个全过程。最先,污染物质会在膜表层吸咐、堆积、集聚,选用间歇性吸脂的使用方式致力于根据定时的终止活性炭过滤,以使堆积在膜表层的淤泥在水解酸化池和流水所产生的剪切应力的作用下从膜表层脱落下来,使膜的筛选特性得到修复。一般吸脂时长越长,溶解性总固体在膜表层累积的水平越大;终止的时间段越长,膜表层堆积淤泥掉下来越完全,活性炭过滤特性也可以修复越多。正常情况下应依据膜厂家的强烈推荐及具体项目的运作来明确合乎自己特征的运停更替方法。
 
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