中空纖維膜生物反應(yīng)器膜污染影響因素

1、凈水技術(shù)凈水技術(shù)2011，30（1）：33-38，66WATER PURIFICATION TECHNOLOGYVol. 30, No. 1, 2011Water Purification Technology Feburary 25th, 2011中空纖維膜生物反應(yīng)器膜污染影響因素陳學(xué)民1，唐玉霖2，伏小勇1（1. 蘭州交通大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院，甘肅蘭州730070；2. 同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，上海200092）摘要該文研究了兩種不同孔徑的聚偏氟乙烯中空纖維膜生物反應(yīng)器（MBR ）在城市污水處理過程中不同外界因素對膜污染胞外聚合物（EPS ）、膜孔徑等。試驗發(fā)現(xiàn)，膜的過濾性能下降并不

2、完的影響。研究表明造成膜污染的主要因素有活性污泥特性、全由污泥濃度影響，真正造成膜過濾性能的下降可能是由于污泥自身性質(zhì)的改變。隨著污泥濃度的增加引起粘度的增加，從而膜通量越小。EPS 在膜反應(yīng)器中不斷積累，改變膜面沉積層的孔隙率和結(jié)構(gòu)，引起膜污染。膜孔越加重的膜的污染。EPS 越大，大，濾餅層污染越迅速，通量的衰減越快。膜通量初期的衰減速率與膜孔徑有關(guān)，而最終的穩(wěn)定通量卻與膜孔徑無關(guān)。關(guān)鍵詞膜生物反應(yīng)器膜污染活性污泥EPS 膜孔徑中圖分類號：TU992.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-0177（2011）01-0033-07Membrane Fouling Factors of Hollo

3、w Fiber Membrane in Municipal Wastewater Treat ment ProcessChen Xuemin 1, Tang Yulin 2, Fu Xiaoyong 1(1.School of Environmental and Municipal Engineering, Lanzhou Jiao tong University, Lanzhou 730070, China ; 2. College of Environmental science and engineering, Tongji University, Shanghai 200092, Ch

4、ina AbstractPaper investigated the external factors effected on membrane fouling of two different membrane aperture PVDF hollowfiber membranes bioreactor in municipal wastewater treatment process. Results indicated that membrane fouling was affected by activated sludge properties extracellular polym

5、eric substances (EPSand membrane aperture but not totally the concentration of sludge. With the effect of activated sludge, the decline of membrane filtration ability was mainly ascribed to the variation of sludge properties but not the concentration of activated sludge. The sludge viscosity increas

6、ed under the condition of activated sludge concentration increment, and then the membrane filtration resistance increased as well as membrane fouling severed. It was also found that more EPS quantity, the smaller membrane fluxes. With the accumulation of EPS, the void ratio and structure of deposit

7、on the surface of membrane were changed. Big membrane aperture could make quick membrane fouling and flux decline. Though the flux decline had the relationship with membrane aperture in the filtration primary stage, the final stable flux was not affected by membrane aperture. Key words aperturemembr

8、ane bioreactor(MBRmembrane fouling activated sludge extracellular polymeric substances(EPSmembrane近年來，膜生物反應(yīng)器（Membrane bioreactor, MBR ）在城鎮(zhèn)污水、工業(yè)廢水處理和中水回用等方面的研究引起了很多學(xué)者的關(guān)注1-4。與傳統(tǒng)活性污泥法相比，MBR 具有出水水質(zhì)優(yōu)良、污泥濃度高、占地面積小等優(yōu)點。然而，MBR 的廣泛應(yīng)用仍需克服很多方面的不足，如膜組件價格較高、膜污染難控制和運行過程能耗較高等5-6，而膜污染的控制又是收稿日期基金項目國家水體污染控制與治理科技重大專項（2

9、008ZX07317-008）。作者簡介陳學(xué)民（1960-），女，教授，主要研究方向為水污染控制工程、廢水處理與資源化理論與技術(shù)。E-mail:xueminchMBR 應(yīng)用中很重要影響因素。一些學(xué)者對MBR 中膜污染影響因素進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)，膜材料的性質(zhì)7-10、反應(yīng)器中污泥混合液性質(zhì)11等對MBR 膜污染不同程度的影響。通過對進(jìn)水進(jìn)行預(yù)處理12、改變膜絲特性13、利用錯流過濾14等方法可以在不同程度上降低MBR 膜污染。本文研究兩種不同孔徑中空纖維MBR 運行過程中各種因素對膜污染的影響，從而有利于該兩種膜運行過程的優(yōu)化，具有針對性。1材料與方法試驗裝置采用完全混合式活性污泥反應(yīng)器，底-

10、33-1.1試驗水質(zhì)與裝置陳學(xué)民，唐玉霖，伏小勇. 中空纖維膜生物反應(yīng)器膜污染影響因素部多孔曝氣15。反應(yīng)器有效容積為140L ，具體尺寸為90cm ×26cm ×60cm （裝置示意圖見圖1）。將兩種膜組件直接浸入反應(yīng)器混合液中，進(jìn)水系統(tǒng)由過潛水泵、液位控制器組成；出水系統(tǒng)由轉(zhuǎn)子流濾網(wǎng)、量計、電磁閥、時間繼電器組成，由時間繼電器控制抽停時間，并用轉(zhuǎn)子流量計對膜出水進(jìn)行計量控制。膜的出水方式采用靜壓出水，靜壓水頭約7m 左右。膜組件底部設(shè)有多孔曝氣頭，通過曝氣管的曝氣可以使反應(yīng)器中的活性污泥混合液維持一定循環(huán)流動速度, 形成對膜表面的沖刷作用，同時供給微生物分解有機(jī)物所需的

11、氧氣。本試驗進(jìn)水為典型的城市生活污水，系統(tǒng)運行時污泥濃度穩(wěn)定在5g L 左右，具體水質(zhì)如表1。進(jìn)水Vol. 30, No. 1, 2011EPS 提?。喝?0mL 樣品污泥混合液，在6000G 下離心5min ，之后撇去上清液再將污泥加入緩沖溶液中，恢復(fù)污泥混合液體積到50mL ，加0.3mL 甲醛攪拌0.5h 后，加入50mL （0.04mol L ）氫氧化在6000G 下離心10min ，上清鈉攪拌提取1.0h ，濾液待測17。EPS 的主液用0.2m 微孔濾膜過濾，要成分為蛋白質(zhì)和多糖18, 對蛋白質(zhì)以牛血清蛋白為標(biāo)準(zhǔn)物, 采用考馬斯亮藍(lán)法分析19, 多糖則以葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)物, 采用蒽酮-

12、硫酸法分析20。膜污染一般是用膜過濾過程中污染阻力來表征的，通常用達(dá)西（Darcy s law ）方程來計算：J =P （·R ）m 3（m 2·s ）；P -膜兩側(cè)壓差，式中:J -膜通量，Pa ；-透過液粘度，Pa ·s ；R -過濾阻力，m -1。出水反應(yīng)池膜組件曝氣2結(jié)果和討論2.1污泥特性對膜污染的影響2.1.1污泥濃度的影響本試驗采用不同污泥濃度對不同膜孔徑的中空纖維膜進(jìn)行研究。試驗過程中，隨著運行時間的增長，污泥濃度不斷增加。試驗中考察了污泥濃度從20005500mg L 變化過程中混合液和反應(yīng)器上清圖1反應(yīng)器裝置示意圖Fig.1A schemati

13、c Diagram of the Reactor液中EPS 的積累情況，并分析了污泥濃度和壓力增長速率之間的關(guān)系。污泥濃度變化對TMP 和EPS 濃度的影響見圖2。1.5表1試驗水質(zhì)Tab.1Quality of Raw Water水質(zhì)參數(shù)數(shù)值COD NH 3-N DO-1-1（mg ·L ）（mg ·L ）（mg ·L -1）23352951.699.924pH 6.57.5T 22251.4E P S 含量（m g ·L -1）1.31.21.11.00.90.80.70.61.2膜組件特征試驗選用兩種不同孔徑的中空纖維膜組件，具體特性如表2所示。表

14、2膜材料特性Tab.2Characteristics of Different Membranes序號產(chǎn)地材質(zhì)膜孔徑膜外徑膜面積設(shè)計通量操作壓力2-1mm m 2（L ·m ·h ）MPa5.71110601012-0.06-0.01-0.02150020002500300035004000450050005500污泥濃度（mg ·L -1）圖2污泥濃度變化對TMP 和EPS 的影響Fig.2MLSS Variations Versus TMP and EPS1#?？诰燮蚁?50000道爾頓1.452#天津聚偏氟乙烯0.2m11.3分析方法試驗常規(guī)檢測項目按標(biāo)

15、準(zhǔn)方法進(jìn)行16，MLSS 采用重量法。污泥粘度采用粘度計測量；Zeta 電位采用Zeta 電位分析儀測量。-34-MLSS 一直被認(rèn)為與MBR 膜污染有直接的關(guān)系。由圖2，1#膜和2#膜的壓力增長速率隨污泥濃度的變化趨勢一致。當(dāng)污泥濃度在20004525mg L 時，1#膜和2#膜壓力增長速率均呈直線上升，且1#膜上升速率大于2#膜；當(dāng)污泥濃度為4壓力增長速率（M P a ·h -1）上清液EPS混合液EPS2#膜壓力增長速率1#0.00280.00260.00240.00220.00200.00180.00160.00140.00120.00100.00080.00060.0004

16、凈水技術(shù)WATER PURIFICATION TECHNOLOGY525mg L 時壓力增長速率均達(dá)到最大，之后急劇降兩種膜的壓力增長低；污泥濃度為5500mg L 時，速率下降到一個接近的值。說明污泥濃度達(dá)到一定范圍時會造成膜的壓力增長速率急劇升高，而這個范圍之外的濃度值均不會造成膜阻力的上升。這充分證明了污泥濃度本身并不明顯影響膜的過濾性能，而真正造成膜過濾性能的下降可能是由于污泥自身性質(zhì)的改變。由圖2還可以看出，污泥濃度為2000mg L 時，混合液和上清液中的EPS 量幾乎相同；污泥濃度為20003000mg L 時，隨著污泥濃度的增加均有明顯的上升趨勢，且上清液中的EPS 含量高于混

17、合液中的EPS 含量；污泥濃度在30004525mg L 之間時，上清液中的EPS 繼續(xù)明顯上升趨勢，在達(dá)到一個峰值時略有下降，而混合液中的EPS 出現(xiàn)下降趨勢。說明在這個濃度區(qū)間混合液中的EPS 沒有出現(xiàn)積累現(xiàn)象，而在上清液中出現(xiàn)了EPS 的積累。當(dāng)污泥濃度超過4525mg L 以后，混合液和上清液中EPS 的含量均急劇下降。2.1.2污泥粘度的影響有些學(xué)者認(rèn)為，污泥濃度本身并不影響料液的過濾性，而真正的影響因素是污泥的特性，如顆粒大小、表面電荷、污泥粘度等。本實驗選取污泥特征參數(shù)之一的污泥粘度作為研究對象，分析其對膜污染的影響。表3污泥粘度與膜過濾總阻力隨污泥濃度的變化Tab.3Sludg

18、e Viscosity and Membrane Total FiltrationResistance Variations with Different MLSSMLSS （g ·L -1）3.03.54.04.55.05.5壓力kPa 6.15.85.86.46.06.2通量（L ·m 2·h ）2.632.632.632.632.632.63（Pa.s ）0.4130.4400.4690.4990.5320.567總阻力Rm -1958.495971.1041034.7691216.6711215.4081338.260R m -11400.001300.0

19、01200.001100.001000.00900.00800.00700.00600.000.350.400.45Vol. 30, No. 1, 2011Feburary 25th, 20110.500.550.60（Pa ·s ）圖3污泥粘度與過濾阻力的關(guān)系Fig.3Membrane Total Filtration Resistance as a Function ofSludge Viscosity在該污泥濃度范圍內(nèi)污泥的特性相對5.0g L 之間，穩(wěn)定，產(chǎn)生的EPS 和其他的微生物產(chǎn)物與自身的代謝達(dá)到一個平衡，對膜污染影響較小。超出這個范圍，膜過濾總阻力迅速增加。膜過濾總阻

20、力的增加是膜污染的直接體現(xiàn)，污泥粘度的增加可以引起過濾總阻力的增加，說明污泥粘度和膜污染有著直接的關(guān)系，而影響污泥粘度的直接因素是污泥濃度。因此可以得出，隨著污泥濃度的增加引起粘度的增加，粘度的增加又會引起膜過濾阻力的增加，從而加重膜的污染。2.1.3污泥絮體表面zeta 電位的研究zeta 電位是膠體顆粒和它的擴(kuò)散層所帶的一部分反離子與擴(kuò)散層的反離子剩余部分間存在的電位，是一個能夠進(jìn)行測定的固液界面電位中的一帶電量的多少種，其值的大小與固體表面帶電機(jī)理、密切相關(guān)，直接影響固體微粒的分散特性、膠體物系的穩(wěn)定性，是表征膠體動電性質(zhì)的重要指標(biāo)。溶解性有機(jī)物對于膜過濾過程有重大影響。膠體顆粒由于表面

21、相互作用的原因，顯示出了一種特定的行為。這些作用力在本質(zhì)上具有多樣性，包括靜電力作用、范德華力和親疏水作用。各種作用力具有不同的作用范圍，因此導(dǎo)致了膜過濾過程中膜污染行為的復(fù)雜性21。試驗中利用電位儀測定混合液中的zeta 電位，可知膠體顆粒表面表現(xiàn)為負(fù)電性。這主要是由于膠體中的羥基、硫酸鹽和磷酸鹽等官能團(tuán)的電離造成的。表面電荷主要由EPS 中的帶電官能團(tuán)決定，因此取決于EPS 的化學(xué)組成和比由于EPS 含較多的硫酸根、磷酸根和羧基等負(fù)例22，電官能團(tuán)，而氨基等正電官能團(tuán)較少，因而幾乎所有的活性污泥表面電荷都為負(fù)值23。-35-對表3中污泥粘度和膜過濾總阻力作圖，如圖3所示。由圖3可以看出，污

22、泥粘度與膜過濾總阻力之間表現(xiàn)出很好的相關(guān)性：膜過濾總阻力隨著污泥粘本實驗條件下，污泥度的升高而升高。由表3得，粘度在0.499Pa ·s0.532Pa ·s 范圍內(nèi)，對應(yīng)的膜過濾總阻力變化較平穩(wěn)，此時的污泥濃度在4.5g L陳學(xué)民，唐玉霖，伏小勇. 中空纖維膜生物反應(yīng)器膜污染影響因素6月1日6月3日6月5日6月7日6月9日6月11日6月13日6月15日6月17日-2日期-4z e t a 電位多糖32.521.510.5Vol. 30, No. 1, 2011上清液混合液-6-8-10-12-14-16圖4zeta 電位隨時間的變化Fig.4Zata Potential a

23、s a Function of Operation Time1#膜出水2#膜出水5月5月5月6月6月6月6月6月6月6月6月6月6月6月6月6月6月2628日30日1日3日5日7日9日11日13日15日17日19日21日23日25日27日日期圖6多糖隨時間的變化Fig.6Polysaccharides Content of Mixed Liquor as a Function ofOperation Timezeta 電位表征的是活性污泥水溶液的帶電情況，能客觀的反映活性污泥性質(zhì)的變化趨勢，對膜污染的預(yù)測也有積極作用。本實驗對膜出水的zeta 電位進(jìn)行分析，見圖4。由圖4可以看出，膜出水的ze

24、ta 電位有逐漸增加的趨勢，說明水中顆粒表面帶電量增加。污泥絮體表面帶電性影響到其沉降性和膜的過濾性能，通過測定1#膜出水的zeta 電位大約為-10.0左右，2#膜出水的zeta 電位大約為-10.4左右。zeta 電位絕對值越大說明膠體微粒越多，一般水溶液中膠體粒子帶負(fù)電，與膜表面帶相同電荷的溶液能改善膜面污染，提高膜通量。國內(nèi)外研究者對EPS 含量與膜污染之間的關(guān)系也進(jìn)行了很多研究，但研究結(jié)論并不統(tǒng)一，一部分研究者認(rèn)為EPS 是保證微生物絮凝性能的重要物質(zhì)，EPS 與膜污染之間無顯著關(guān)系24；其他研究者EPS 越高，認(rèn)為EPS 與膜污染具有顯著的關(guān)聯(lián)性，膜污染越嚴(yán)重25-27。后一種結(jié)論

25、得到越來越多學(xué)者得認(rèn)同，即EPS 物質(zhì)越多，膜污染速率將增大，膜污染越嚴(yán)重。EPS 物質(zhì)主要含有多糖以及蛋白質(zhì)等物質(zhì)，這些物質(zhì)一旦被膜截留將會造成嚴(yán)重的膜污染。EPS 造成的膜污染并不等同于提取出來的EPS 物質(zhì)對膜造成的污染，這是由于在浸沒式膜生物反應(yīng)器中，大部分EPS 物質(zhì)是緊密附著于微生物細(xì)胞的表面，而只有少量懸浮于主體混合液中。同時在曝氣的作用下，這些物質(zhì)隨著污泥混合液進(jìn)行循環(huán)流動，膜表面同時受到水力剪切作用，因而膜污染小于單獨的EPS 溶液對膜造成的污染。反應(yīng)器中混合液紊動程度越高，可能會引起EPS 物質(zhì)的釋放，導(dǎo)致EPS 濃度升高24。此外微生物活性也會引起混合液中EPS 的含量變

26、化。微生物的活性降低時，影致使混合液中響到了微生物降解EPS 物質(zhì)的能力，EPS 濃度升高28；微生物的活性升高時，微生物降解EPS 物質(zhì)的能力升高，致使混合液中EPS 濃度降低。以上因素都會引起反應(yīng)器中EPS 濃度的波動，圖5和圖6中也表現(xiàn)出這種變化。2.2.2EPS 對膜通量的影響研究由上面研究結(jié)果可知，污泥特性對MBR 膜通量有著顯著的影響，EPS 作為污泥絮體的重要組成成分，影響膜通量和出水水質(zhì)。由圖7得，EPS 中蛋白質(zhì)和多糖的比例不同，1#膜的膜通量也不同。試驗發(fā)現(xiàn)，膜通量隨著蛋白質(zhì)比例的增加而增加?？赡艿脑蚴怯绊懩み^濾通量的物質(zhì)是多糖，由于多糖改變了污泥的絮凝沉降性能，使膜表面

27、更易形成凝膠層。當(dāng)多糖所占比例降低、蛋白質(zhì)所占比例增2.2EPS 對膜污染的影響2.2.1EPS 在上清液和混合液中的變化胞外聚合物（EPS ）的主要成分是蛋白質(zhì)和多糖，也有UV254物質(zhì)以及DNA 等物質(zhì)。本實驗用蛋白質(zhì)和多糖的量近似代替反應(yīng)器混合液中EPS 含量。上清液和混合液中蛋白質(zhì)和多糖含量在試驗過程中的變化情況見圖5和圖6。32.5蛋白質(zhì)含量21.510.505月5月5月6月6月6月6月6月6月6月6月6月6月6月6月6月6月2628日30日1日3日5日7日9日11日13日15日17日19日21日23日25日27日上清液混合液日期圖5蛋白質(zhì)隨時間的變化Fig.5Protein Con

28、tent of Supernate as a Function of Operation Time由圖5和圖6可以看出，上清液中蛋白質(zhì)和多糖的含量均高于混合液中蛋白質(zhì)和多糖的含量。在實驗過程中，糖類和蛋白質(zhì)濃度，即EPS 濃度在運行中間出現(xiàn)了較大的波動。-36-凈水技術(shù)WATER PURIFICATION TECHNOLOGY加時會引起膜通量的增加。10.710.610.510.410.310.210.1109.90膜通量（L ·m 2·h -1）16.0014.0012.0010.008.006.004.002.000.00Vol. 30, No. 1, 2011Febu

29、rary 25th, 20110.070.060.050.040.030.020.010膜通量（L ·m 2·h -1）膜通量過濾壓差510152025303540455055時間min圖91#膜通量和過濾壓力隨時間的變化0.10.20.30.40.50.60.70.8蛋白質(zhì)與多糖的比例圖7膜通量與蛋白質(zhì)和多糖比例之間的關(guān)系Fig.7Membrane Flux Variations as a Function of Protein Polysaccharides RatioFig.91#Membrane Flux Variations as a Function of Op

30、eration Time 16.0014.0012.0010.008.006.004.002.000.00時間min0.070.060.040.03膜通量過濾壓差510152025303540455055600.020.010過濾壓差M P a 0.051110.910.810.710.610.510.410.310.210.1100.000膜通量（L ·m 2·h -1）0.5001.0001.5002.0002.5002膜通量（L ·m ·h -1）圖102#膜通量和過濾壓力隨時間的變化Fig.102#Membrane Flux Variations

31、 as a Function of Operation TimeEPS 含量（mg ·L -1）圖8膜通量與EPS 之間的關(guān)系Fig.8Membrane Flux Variations as a Function of Protein Polysaccharides Ratio時間的穩(wěn)定高通量運行。隨著時間的繼續(xù)，一些與膜孔相同數(shù)量級的膠體則很可能引起一部分膜孔的堵塞，而且大分子物質(zhì)容易引起內(nèi)部污染，使得通量出現(xiàn)下降。2#膜的膜孔徑在0.2m 左右，表現(xiàn)出的通量下降情況如圖10所示。在過濾初期的20min 通量就表現(xiàn)出明顯的下降趨勢，20min 之后下降趨勢變緩，40min 以后穩(wěn)定

32、。造成這種現(xiàn)象的原因可能是，由于2#膜的孔徑較大，在過濾初期，大分子的溶質(zhì)可以很容易的通過，而大多數(shù)膠體則簡單的被截留在膜表面，引起通量的迅速下降。膠體在膜表面形成一層凝膠層，一段時間之后凝膠層的形成速度與溶解速度達(dá)到平衡，對通量的影響也達(dá)到了平衡，于是通量在下降到一定時間之后趨于穩(wěn)定。相關(guān)研究也表明，對于孔徑較大的微濾膜來說，污染物相當(dāng)容易進(jìn)入多孔膜的孔道，并引起孔道堵塞和產(chǎn)生永久性污染，進(jìn)而導(dǎo)致不可恢復(fù)的水通量急劇下降31。從膜孔結(jié)構(gòu)上解釋，由于微孔結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的位阻效應(yīng)，進(jìn)入孔道的污染物逆向遷移重新返回進(jìn)料液將變得極其困難，因此，膜孔越大，特征時間越短，濾餅層污染越迅速，水通量的衰減越快。研

33、究表明，膜通量的衰減速率與膜孔徑有關(guān)，而最終的穩(wěn)定通量卻與膜孔徑無關(guān)32。本實驗得出的-37-圖8可以看出，膜通量與EPS 含量近似成線性關(guān)系。由于MBR 特有的膜截留作用，污泥濃度高，且運行期間基本不用排泥，造成EPS 在膜反應(yīng)器中不斷積累，EPS 的積累造成膜過濾性能的下降?；钚晕勰嗷旌弦褐蠩PS 的積累可改變膜面沉積層的孔隙率和結(jié)構(gòu)。EPS 和細(xì)微顆粒一并沉積并吸附于膜表面可形成黏性很強的凝膠層，從而加劇膜污染，還有研究結(jié)果表明，EPS 改變了污增大跨膜壓差29。泥的性質(zhì)，EPS 的粘性使大分子物質(zhì)難于通過膜的過濾而在反應(yīng)器中積累，膜通量也因此會下降30。2.3膜孔徑對膜污染的研究研究膜

34、通量的下降情況可以用來說明不同孔徑的膜在過濾時表現(xiàn)出的不同污染趨勢。如圖9和圖10所示：根據(jù)膜的參數(shù)可知，1#膜為超濾膜，2#膜為微濾膜，1#膜的膜孔徑小于2#膜。從圖9看出，1#膜前40min 通量保持穩(wěn)定，過濾40min 之后通量開始出現(xiàn)下降；過濾壓差前40min 保持穩(wěn)定，40min 之后開始上升。出現(xiàn)這種情況的原因可能是由于該膜的膜孔徑小，在過濾初期，溶解性的大分子還有一些小于膜孔的微粒很容易通過，因此會持續(xù)一段過濾壓差M P a陳學(xué)民，唐玉霖，伏小勇. 中空 纖維膜生物反應(yīng)器膜污染影響因素 結(jié)果也表明驗證這個結(jié)論， 兩種膜通量最終穩(wěn)定在 2 89 L （m·） s 。 Vo

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43、ya A. Modeling of biofouling by ex 3 結(jié)論 本試驗考察了兩種不同孔徑的中空纖維膜 MBR 在城市污水處理過程中不同外界因素對膜污 染的影響。試驗結(jié)論如下： （1 ）試驗發(fā)現(xiàn)污泥濃度本身并不明顯影響膜的 過濾性能， 而真正造成膜過濾性能的下降可能是由 于污泥自身性質(zhì)的改變。隨著污泥濃度的增加引起 粘度的增加， 粘度的增加又會引起膜過濾阻力的增 加， 從而加重膜的污染。 （2 試驗發(fā)現(xiàn) MBR 膜出水的 zeta 電位有逐漸 ） 增加的趨勢， 表明水中顆粒表面帶電量增加。 電 zeta 位絕對值越大說明膠體微粒越多， 一般水溶液中膠 體粒子帶負(fù)電， 與膜表面帶相

44、同電荷的溶液能改善 膜面污染， 提高膜通量。 （3 ）EPS 越大， 膜通量越小。 活性污泥混合液中 EPS 的積累可改變膜面沉積層的孔隙率和結(jié)構(gòu)， 引 起膜污染。 （4 ）膜孔徑大小對過濾通量和運行周期變化有 影響。膜孔越大， 濾餅層污染越迅速， 通量的衰減越 快。試驗結(jié)果也驗證了膜通量初期的衰減速率與膜 孔徑有關(guān)， 而最終的穩(wěn)定通量卻與膜孔徑無關(guān)。 參考文獻(xiàn) 1 Howell J A, Chua H C, Arnot T C. In situ manipulation of critical flux in a submerged membrane bioreactor using var

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49、6;。相同的處理 經(jīng)6 溫度下， 濃度高的堿液引入羥基基團(tuán)更多， 更 時間、 有利于 PVDF 親水性的改善。通過對改性條件的優(yōu) 化得到最佳改性條件是體系在 60 時， PVDF 膜經(jīng) 過 濃 度 為 6 mol L 的 堿 液 處 理 8 個 小 時 會 改 善 PVDF 膜親水性。 Vol. 30, No. 1, 2011 the Surface of Plasma-Modified Polymeric MembranesJ. 2006 (18:1561-1568. 7 M. Rafika. Modification de membrane PVDF par plasmad acide a

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