膜生物反應器中聚偏氟乙烯膜表面改性及污染的研究.pdf

1、膜生物反應器(MBR)對于高濃度難降解有機廢水有著很好的處理效果，但是運行過程中不可避免的存在著膜污染問題，膜污染嚴重時，膜的分離功能被破壞，只有依靠更換膜組件來恢復反應器的運行，勢必會增加反應器的造價及運行周期的中斷。因此，生產抗污染的膜是膜生物反應器技術應用的關鍵。本課題就是通過對成品膜的表面進行處理來改變膜表面的性質，提高膜的抗污染性能。本文主要從以下幾個方面進行研究： (1)對聚偏氟乙烯膜進行兩種方法的表面改性，一種是

2、以過濾的方式在膜表面涂覆氫氧化鐵膠體，一種是利用溶膠-凝膠原理在膜表面涂抹二氧化鈦膠體，兩種方法采用不同的處理條件處理膜，通過對處理膜的純水通量、截留率、接觸角測定，選出最優(yōu)的處理膜條件。氫氧化鐵膠體涂膜是對不同壓力不同濃度進行正交實驗，測得最佳的濾膜條件是在室溫25℃，壓力0.2MPa．濃度0.01％條件下制得的膜的效果最佳；二氧化鈦膜是通過膜在不同的磺化時間和二氧化鈦膠體內不同的時間浸泡，獲得最佳制膜條件是膜磺化兩小時，在二氧化鈦膠

3、體中浸沒十分鐘。 (2)對改性膜和未改性膜出水水質進行監(jiān)測及污染膜掃描電鏡對比觀察分析，主要測得污水運行過程通量變化及過濾后出水COD、NH3—N、濁度、色度的變化。實驗結果表明，隨著時間的增長，改性膜的通量比改性膜的通量高，出水水質COD、NH3—N、濁度、色度指標普遍比未改性膜低；本文通過掃描電鏡對膜表面污染層進行觀察，觀察結果表明，改性膜表面污染層比未改性膜的污染層薄，膜孔內粘附的污染顆粒也較少；從改性和未改性膜清洗后的

4、恢復率進行比較，改性膜的恢復率比為改性膜的恢復率高。 (3)膜污染阻力分布進行分析改性膜的污染機理，阻力分析表明，隨著時間的延長，改性與未改性膜的阻力都在增加，未改性膜的阻力增加較快，長期運行膜孔堵塞較嚴重，而改性膜的膜孔阻力小于未處理過的膜孔阻力，說明改性起到了一定延緩污染的作用。污泥的終端過濾過程嚴格符合沉積過濾定律，即便在過濾初期也不受堵塞過濾的控制，這與阻力分布的結果相對應，膜的污染主要是因為濾餅層和凝膠層的形成而發(fā)生