張玉梅

摘 要：近幾十年來， MBR作為高效水處理技術(shù)在廢水處理領(lǐng)域受到了廣泛的重視。但是由于膜污染問題十分嚴(yán)重，限制了其廣泛應(yīng)用。文章在運(yùn)行條件方面綜述了近年來國內(nèi)外研究人員對MBR膜污染控制所做的研究，為今后膜污染控制提供參考。

關(guān)鍵詞：MBR；膜污染；運(yùn)行參數(shù)；控制

1 引言

MBR巧妙融合生物處理和膜分離技術(shù)，是一種新型高效的污水處理工藝[1]。但膜污染問題突出，成為該工藝大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸。

2 膜污染的形成原因

①合液特性包括：PH、濁度、黏度、污泥濃度、有機(jī)物分子量大小及含量、膠體物質(zhì)、EPS、SMP、有機(jī)負(fù)荷等等及其他們之間的相互作用。

②膜自身特性：膜孔徑、膜填充密度、膜材料親（疏）水性、膜材料帶電性、粗糙度、膜的形狀等等性質(zhì)都能夠在膜污染的形成過程中產(chǎn)生影響。

③反應(yīng)器運(yùn)行條件：在MBR工藝中，針對不同的污染物性質(zhì)采取不同的運(yùn)行條件均會產(chǎn)生不同程度的膜污染。其中包括曝氣強(qiáng)度、HRT、SRT、出水方式、曝氣方式、膜通量等都是非常重要的操作參數(shù)。這些參數(shù)對微生物的代謝情況和生物群落結(jié)構(gòu)有著顯著的影響，是決定膜污染的重要因素。

3 運(yùn)行條件對膜污染的研究

下面綜合碳源、有機(jī)負(fù)荷、DO、曝停比、HRT和SRT、出水方式和膜通量對膜污染的研究做一個(gè)總結(jié)。

McAdam等[2]證實(shí)乙酸作為碳源絮體穩(wěn)定性差，產(chǎn)生小顆粒多，而乙醇強(qiáng)化污泥絮體結(jié)構(gòu)且絮體具有較好的抗剪切能力。李國兵等證實(shí)厭氧-兼性-好氧MBR工藝采用高有機(jī)負(fù)荷會促進(jìn)胞外高分子底物的增長，從而可能造成MBR通量下降，而降低有機(jī)負(fù)荷能夠抑制胞外高分子底物的增長，從而減輕膜污染[3]。

曝氣能為微生物提供DO，也是氣液兩相流的根本，適度的曝氣可以破壞膜面濃差極化現(xiàn)象，緩減濾餅層形成與凝膠層的析出。唐吳曉等[4]用MBR處理造紙廢水時(shí)證實(shí)：當(dāng)曝氣強(qiáng)度為1800L/（m2·h）時(shí)能充分實(shí)現(xiàn)對膜表面的沖刷，緩解膜污染。應(yīng)京強(qiáng)等[5]得出較高的曝氣量能有效減緩膜污染?？墒菑垈髁x等[6]發(fā)現(xiàn)，當(dāng)曝氣強(qiáng)度增加到一定程度后，膜孔吸附、堵塞和膜面凝膠層阻力成為主要膜阻力且污染速率有所提高，而且Chang等[7]還證實(shí)了曝氣只對可逆污染起控制作用，對不可逆污染控制效果并不明顯。因此MBR操作存在一個(gè)經(jīng)濟(jì)曝氣強(qiáng)度，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整曝氣量。曝停比就是間歇曝氣模式，王珂等[8]認(rèn)為延長間歇時(shí)間可以緩解膜污染速率提升系統(tǒng)的總處理水量，但是時(shí)間過長，對總處理水量提升有限。隨著MBR廣泛應(yīng)用， EPS和SMP都受到很多研究人員的關(guān)注，并且HRT和SRT是影響EPS和SMP的主要因素。Broeck等[9]發(fā)現(xiàn)在較高的SRT條件下，膜污染速率較低；并且SRT為30和50天時(shí)污泥有良好的絮凝能力，而SRT為10天時(shí)，污泥絮凝能力嚴(yán)重惡化。Mónica等[10]證實(shí)EPS和SMP的濃度隨著HRT的減小而增大，推測可能是較短的HRT導(dǎo)致剪切應(yīng)力和沖刷條件較大；HRT的減小也促進(jìn)了泥餅層的增長。Wu等通過對間歇運(yùn)行和持續(xù)運(yùn)行對比得出：最初的污染率只與瞬時(shí)通量有關(guān)，而與運(yùn)行方式無關(guān)，但是隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，間歇運(yùn)行的膜組件表現(xiàn)出比持續(xù)運(yùn)行的膜組件抗污染率更強(qiáng)的特點(diǎn)[11]。許多研究都證明臨界通量的存在，低于臨界通量操作，可避免運(yùn)行初始階段MBR膜過度污染[12]。

4 結(jié)論與展望

任何運(yùn)行條件都有一個(gè)最優(yōu)的點(diǎn)，探究各種影響因素之間的關(guān)聯(lián)，繼續(xù)優(yōu)化運(yùn)行條件，找到最能夠緩解膜污染的方法是膜技術(shù)推廣的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)

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