膜污染控制措施


 1 膜材料的改性通过对膜材料的改性,改变膜面的亲水性和电荷性,能有效的控制污染物在膜面的吸附与积累。对于有机膜一般选择向膜材料中加入亲水性基团,或者在膜面涂加表面活性剂来改善膜的亲水性。对于无机膜一般选用改变膜的电荷性来减缓膜面的污染。Qin 等使用涂加生物活性剂的复合膜(RSMBR)与单纯复合膜(CSMBR)进行对比研究,发现在较短水力停留时间下RSMBR 对含油污水油污的去除率达到90%,膜的透过性是CSMBR 的10 倍。研究表明,生物活性剂的添加能促进微生物与油污分子的接触和反应。赵茜等在膜材料中加入两亲性高分子聚合物,研究结果表明无论是作为表面活性剂、表面涂层还是与原膜2 膜组件的优化:膜组件的优化应考虑的因素有膜组件的形式、放置方式与水力条件以及中空纤维丝直径、长度和安装松紧度等。Shimizu 等比较了4 种中空纤维膜丝缠绕形式对膜污染的影响,引入几何阻碍系数Φ 来表征膜的不均匀性,研究结果表明在低CFV 条件下,中空纤维膜的可移动及可变性反而更易引起膜丝堆积,造成膜有效面积减少,以至膜通量下降。徐晓静利用仿生学原理设计具有一定旋转角度的新型螺旋膜组件,从而提高膜组件对水、气等流体扰动的敏感性,产生膜的振动摇摆,并增加气泡与膜面弹性碰撞;由此降低膜分离中的浓差极化现象,有效控制膜污染,并提高膜分离效率和通量,降低了膜分离能耗。在水力条件控制方面,由于MBR 工艺中通常通过曝气来冲刷掉膜面积累的滤饼层,在优化膜组件过程中主要是考虑运行过程中膜面气液二相流的水力情况。

  3 料液特性的控制:料液中影响膜污染的因素有很多,其中SMP、EPS、粒径分布和水力状况是最主要的因素,其他因素是通过影响这些因素从而影响膜污染。通常而言,控制料液特性的直接方法是向料液中投加絮凝剂或者吸附剂,间接方法是通过调节HRT、SRT 和反应温度等操作条件改变料液的沉降和絮凝性能,从而控制反应液中胞外聚合物和溶解性有机物的含量[18]。

  Wu 等通过对硫酸铝、氯化铁、PAC 和PFS 等絮凝剂进行比较实验,发现聚合盐对MBR 工艺中膜污染的控制效果比单体盐效果要好。研究表明聚合盐能提供更多的正电荷与料液中的悬浮微粒进行电中和,能很好的提高悬浮颗粒的去除率和增大微粒的直径。李耀中等对粉末状活性炭对膜通量的影响机理做了相应研究,结果表明添加1.2 g/L 的PAC 可明显改善SMBR 的过滤性能。Ji 等系统考察了这6 种絮凝剂对污泥性质的影响,发现有机絮凝剂主要起到降低SMP 含量和分形维数值,增大污泥粒径的作用;而无机絮凝剂主要起到降低SMP 含量和表面电荷值,增加污泥絮体的表面相对疏水性的作用。R Van den Broeck 等对1 套运行了两年以上的MBR 系统进行试验,结果表明较高的SRT 更有利于活性污泥的絮凝,从而降低膜的污染。