不同膜材質的一體式MBR膜污染的對比及運行條件的優(yōu)化研究.pdf

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

2、
　　不同膜材質的膜形成的污染層結構程度是不同的。1#PP膜的抗污染性優(yōu)于2#PVDF膜。利用通量階梯式遞增法,對兩種不同材質的膜的臨界通量進行了對比,得出1#PP膜的臨界區(qū)域為5~6.25L/(m2·h),2#PVDF膜的臨界區(qū)域為8.76~10.51L/(m2·h)。為了優(yōu)化MBR運行條件,課題所進行正交試驗研究,結果表明測定的臨界通量可用。
　　通過對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#膜的壓力增長速率隨污泥濃度的變化趨勢一致,1#PP膜增長速率低于2#PVDF,說明不同材質的膜組件在相同運行條件下,膜污染的速度不同;對MLSS的控制,應綜合考慮污水水質、水量、膜組件形式和處理效果及處理能力等而定,同時維持污泥負荷在相對較低的水平,以求達到最佳的處理效果。混合液中EPS總量比上清液中高,說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,多糖是一種親水性高分子物質,更易于附著在膜孔及表面上形

4、成凝膠層,堵塞膜孔,減少膜的有效過濾面積,導致通量下降,形成不可逆膜污染。EPS的積累影響膜污染的程度。在本試驗條件下, SVI的值在正常范圍內,污泥的活性和沉降性能良好,且EPS的含量與SVI成負相關的關系。
　　通過不同材質的膜組件對生活污水的去除效果對比試驗研究,并探討其去除機理,得出在本試驗條件下,兩種不同材質膜組件對COD平均去除率均在為85％以上,對氨氮的去除效果表現大致相同均在98%以上;對濁度的去除率均可達98%以

5、上,差別不是很大,且出水濁度完全優(yōu)于國家再生水回用標準且1#PP膜對主要污染物的去除效果略優(yōu)于2#PVDF膜。
　　通過設計正交試驗方案,研究了膜通量、抽吸時間、停抽時間和曝氣量操作參數對膜污染的影響,結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;縮短抽吸時間或延長暫停時間和增加曝氣量均有利于減緩膜污染,綜合考慮產水量的大小和膜運行的長期穩(wěn)定性,得出在本試驗條件