不同膜材質(zhì)的一體式MBR膜污染的對(duì)比及運(yùn)行條件的優(yōu)化研究.pdf

1、不同材質(zhì)的膜組件,由于材質(zhì)、孔徑、廠家的不同,在處理相同廢水中表現(xiàn)出來(lái)的分離特性、膜水通量、耐污染性、膜水通量衰減系數(shù)等均可有所不同,本課題依據(jù)MBR反應(yīng)器的設(shè)計(jì)原則,探索和開發(fā)一種技術(shù)合理、經(jīng)濟(jì)可行的膜生物反應(yīng)器,通過(guò)對(duì)不同膜材質(zhì)的一體式膜生物反應(yīng)器在生活污水中運(yùn)行狀況,探求膜生物反應(yīng)器對(duì)生活污水的處理效果和減緩膜污染的最優(yōu)運(yùn)行方式,探求合適的操作條件與工藝參數(shù),提高膜組件的處理能力和運(yùn)行穩(wěn)定性,為工程推廣使用提供參考。試驗(yàn)研究表明:

2、
　　不同膜材質(zhì)的膜形成的污染層結(jié)構(gòu)程度是不同的。1#PP膜的抗污染性優(yōu)于2#PVDF膜。利用通量階梯式遞增法,對(duì)兩種不同材質(zhì)的膜的臨界通量進(jìn)行了對(duì)比,得出1#PP膜的臨界區(qū)域?yàn)?~6.25L/(m2·h),2#PVDF膜的臨界區(qū)域?yàn)?.76~10.51L/(m2·h)。為了優(yōu)化MBR運(yùn)行條件,課題所進(jìn)行正交試驗(yàn)研究,結(jié)果表明測(cè)定的臨界通量可用。
　　通過(guò)對(duì)膜污染影響因素污泥濃度(MLSS)及胞外聚合物(EPS)的分析,可知

3、1#膜和2#膜的壓力增長(zhǎng)速率隨污泥濃度的變化趨勢(shì)一致,1#PP膜增長(zhǎng)速率低于2#PVDF,說(shuō)明不同材質(zhì)的膜組件在相同運(yùn)行條件下,膜污染的速度不同;對(duì)MLSS的控制,應(yīng)綜合考慮污水水質(zhì)、水量、膜組件形式和處理效果及處理能力等而定,同時(shí)維持污泥負(fù)荷在相對(duì)較低的水平,以求達(dá)到最佳的處理效果?；旌弦褐蠩PS總量比上清液中高,說(shuō)明膜在混合液中更具污染傾向,且在混合液中多糖的含量顯著高于蛋白質(zhì),多糖是一種親水性高分子物質(zhì),更易于附著在膜孔及表面上形

4、成凝膠層,堵塞膜孔,減少膜的有效過(guò)濾面積,導(dǎo)致通量下降,形成不可逆膜污染。EPS的積累影響膜污染的程度。在本試驗(yàn)條件下, SVI的值在正常范圍內(nèi),污泥的活性和沉降性能良好,且EPS的含量與SVI成負(fù)相關(guān)的關(guān)系。
　　通過(guò)不同材質(zhì)的膜組件對(duì)生活污水的去除效果對(duì)比試驗(yàn)研究,并探討其去除機(jī)理,得出在本試驗(yàn)條件下,兩種不同材質(zhì)膜組件對(duì)COD平均去除率均在為85％以上,對(duì)氨氮的去除效果表現(xiàn)大致相同均在98%以上;對(duì)濁度的去除率均可達(dá)98%以

5、上,差別不是很大,且出水濁度完全優(yōu)于國(guó)家再生水回用標(biāo)準(zhǔn)且1#PP膜對(duì)主要污染物的去除效果略優(yōu)于2#PVDF膜。
　　通過(guò)設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)方案,研究了膜通量、抽吸時(shí)間、停抽時(shí)間和曝氣量操作參數(shù)對(duì)膜污染的影響,結(jié)果表明若膜通量維持在臨界通量以下,污泥顆粒不易在膜表面聚集沉積,膜抽吸壓力保持穩(wěn)定,膜污染不發(fā)生或者發(fā)展非常緩慢;縮短抽吸時(shí)間或延長(zhǎng)暫停時(shí)間和增加曝氣量均有利于減緩膜污染,綜合考慮產(chǎn)水量的大小和膜運(yùn)行的長(zhǎng)期穩(wěn)定性,得出在本試驗(yàn)條件