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MBR膜生物反應器內混合液的性質是什么?
閱讀:161 發布時間:2022-9-3MBR膜生物反應器內混合液的特性包含污泥濃度和粘度、懸浮固體濃度、粒度分布、溶解度有機物濃度、ECP濃度等。
(1)污泥濃度和粘度
污泥濃度和粘度對膜污染的巨大影響已被很多學者所證實。研究結果顯示,膜通量隨著污泥濃度對數值的提升而線形減小,淤泥粘度的升高造成了膜過濾阻力的快速上升,當活力污泥濃度太高時,混合液粘度升高很快,膜污染速率急劇加速。
(2)懸浮物的粒度分布
一些學者對不同粒度的懸浮顆粒在膜表層的堆積狀況進行了考察,建立了膜表層淤泥堆積速率的計筒模利依據一體式MBR中膜組件的污泥狀況進行了模擬計算。
得到容易在膜表面堆積的主要是細微顆粒,其中以粒度為10um的懸浮顆粒容易堆積。有研究人員就堆積在膜面的不同規格的顆粒對膜過濾阻力的影響進行了詳細研究,結果顯示粒度為0.46um的顆粒在MBR平板膜(0.2um)上堆積時,膜過濾阻力升高很快;粒度為3.2um的較大顆粒在膜表面堆積至一定數量后膜過濾阻力才有顯著升高;而針對粒度為11.9um的顆粒,即便在膜表面上出現了大量堆積,膜過濾阻力并未發生上升狀況。因而,他們覺得,較大顆粒在膜表層里的堆積不會影響膜的過濾特點,只有規格與膜直徑相差不多的顆粒堆積時才會造成較嚴重的膜污染。
(3)溶解度有機物
一些學者開始強調溶解度物質對膜污染的影響。尤其要在分置式MBR中,許多學者發覺因為剪切力對淤泥絮體的破壞功效,溶解度物質對膜污染的貢獻不可忽視。其中,對分置式MBR解決糞便污水情況下產生的活性污泥進行了小型過濾實驗,總結出膜過濾阻力與污泥濃度、淤泥粘度以及溶解度有機物濃度之間的關系為∶
公式中,R為膜過濾阻力,m-l;
AP為操作壓力,Pa;
SS為混合液懸浮固體濃度,mg/L;COD為溶解度COD濃度,mg/L;u為活性污泥混合液粘度,Pa-s.
在用分置式微濾MBR膜過濾城市污水處理廠的淤泥,考察不同膜面流速下淤泥粒徑分布和溶解度物質濃度對膜污染的影響時得到了類似的結果。研究發現,溶解度物質造成的膜污染幾乎形成了50%
的膜過濾阻力。循環泵對淤泥絮體的裁切功效破壞了淤泥絮體里微生物、無機顆粒和ECP之間的相互聯系,促進菌膠團解體,釋放出ECP到上清液中,增加了溶解度物質的濃度。這些溶解度物質之間以及他們與膜材料之間隨后發生相互影響,造成膜污染。
從而發現了膜通量隨著溶解度有機物濃度的上升而降低,尤其是淤泥內源呼吸和細胞解體情況下產生的微生物產物,其中高分子物質的含量比較高,在反應器內容易堆積,更有可能加重膜污染。
在一體式MBR中,盡管膜面錯流流速很小,產生的裁切功效對淤泥絮體的破壞功效不大,但溶解度物質有可能受運作條件的影響或因在MBR中發生累積而達到較強的濃度,進而對膜污染做出很大的奉獻。例如,對不同污泥負荷下膜表層的凝膠層阻力開展考察,就發覺MBR中溶解度物質的濃度隨污泥負荷的增大而上升,進而導致了凝膠層造成的膜過濾阻力的增大。
(4)ECP
ECP關鍵根據影響混合液的粘度來影響膜的過濾特性。對一體式mbr中空纖維膜滲透性能與ECP的關聯開展考察,結果發現ECP被膜截流后累積于膜的表層和MBR中,進而造成混合液粘度的增大和膜過濾阻力的提升。