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常見問題

MBR膜污染機理

發布時間: 2021-01-29
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       MBR 通常在恒定通量下運行,由于污染物向膜表面遷移的速率由通量決定,因此在該條件下遷移速率維持恒定,污染速率隨通量呈粗略的指數方式增加,可持續運行要求MBR應控制在適度通量下,最好低于臨界通量。

       膜的污染可以粗略的概括為3個階段,即初始階段、緩慢階段、和TMP 躍升階段。

       階段I:初始階段
       在初始運行期,膜面與混合液中EPS/SMP*之間會發生強烈的相互作用。MBR中會出現膠體物質吸附到新的或清洗過膜上,造成初始膜孔堵塞的問題,這種效應的強弱是由膜孔徑大小、分布和膜表面化學特性決定的。在此階段,盡管一些絮體會在膜表面翻轉或滑行,但生物凝聚體通常最終會脫離膜表面,僅留下較小的絮體或EPS??拷け砻娴奈⑸镆蚨鴷子诟街侥け砻嫔?,并對階段Ⅱ產生影響。
備注*:EPS/SMP 即胞外聚合物,其中直接來源于活性細胞壁的通常被稱為EPS,溶解在混合液中的通常被稱為SMP

       階段Ⅱ:緩慢污染
       即使反應器在臨界通量以下運行,生物絮體暫時附著在膜表面上也會給第二階段污染帶來影響。第一階段后,膜表面大部分被SMP覆蓋,促進了生物微粒和膠體物質在膜面的附著。在第二階段,有機物可能也會進一步吸附和沉積在膜表面上。吸附可以在整個膜表面上發生,而不只發生在膜孔內,因此生物絮體會開始形成濾餅,但濾餅形成初期不會直接影響通量。但隨著時間的推移,膜孔可能部分或全部堵塞。EPS的沉積速率進而會隨著通量的增大而增大,導致第二階段縮短。如果MBR中氣體和液流分布不均勻,膜污染將隨之出現不均勻現象。

       階段Ⅲ:TMP躍升
       按照滲濾理論,隨著過濾的持續進行,顆粒物不斷沉積到濾餅層內,從而造成污染層孔隙率逐漸減小。在臨界條件下,濾餅層將會失去連通性和抵抗力,從而導致TMP較快的增加。按照不均一污染機理,對于膜污染較其他更嚴重的區域,膜的透水率要低得多。因此污染較輕的區域的滲透性得到增強,局部通量超過了臨界通量,在這種情況下污染速率迅速增加。
 
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