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MBR膜设计、工艺流程主要如何降低膜的污染延长清洗时间

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2018-08-25发布者:

根据膜分离特点,对 MBR膜设计、工艺流程到设备操作运行等各个环节加以考虑,使浓差极化和膜污染减少到最低程度。在长期应用实践的基础上,积累了不少行之有效的减缓MBR膜污染的经验和方法。

 (1) 对进入膜前端料液进行有效预处理

对料液(原水)采取有效的预处理,改善膜组件进水的水质,如预絮凝、预过滤或改变溶液 pH 值等方法,以脱除一些能与膜相互作用的溶质。

  (2) 改变膜面流体力学条件

  改善膜面附近料液一侧的流体力学条件,如提高进水流速或采用错流等方法,减少浓差极化,使被截留的溶质及时被水流带走。此外,可从反应器构型出发,研究开发利于膜污染控制的新型膜生物工艺,如在传统MBR 中投加活性炭、将膜技术与生物流化床结合形成膜生物流化床工艺等。

 (3) 膜材料的改进及优化膜组件

膜材料、孔径及膜面亲疏水性都在一定程度上影响膜污染的速率。MBR中常用的膜材料有聚飒、聚丙烯脂、聚偏氟乙烯、聚烯烃类等。相关研究发现,在相同条件下比较了陶瓷膜和聚合膜的特性,发现陶瓷膜比聚合膜更耐污染,但陶瓷膜高制造成本限制了它的使用。研究还发现膜组件的特性,如膜丝的松紧度、长度和直径对膜的过滤性能亦有影响。因此膜组件优化设计也是延缓膜污染的有效途径。

 (4) 优化操作条件

  ① 控制在临界膜通量下运行

  临界通量是指在确定的操作条件下,恒通量过滤中存在一个临界值,当膜通量大于这个值时跨膜压力( TransmembranePressure,简称 TMP)迅速上升,膜污染急剧发展;当膜通量小于这个值时,膜污染发展非常缓慢。

     临界膜通量和水力操作条件、膜分离操作模式、料液性质以及膜固有性质有关。临界膜通量的概念正得到越来越多的重视。

  ② 间歇运行

 在浸没式 MBR ,采用间歇抽吸的操作模式旨在通过定期地停止膜过滤,使从液体到膜面的净流速为零,以使沉积在膜面上的污泥在曝气鼓泡作用下松弛从而从膜面上脱落下来,使膜的过滤性能得以部分恢复。抽吸过程越长,污染物在膜表面的积累越多;停止抽吸时间越长,膜表面可逆污染物脱落越多,膜过滤性能的恢复也就越好。

 ③ 强化曝气和反冲洗

 强化曝气可减少沉积在膜表面的生物体(即可逆污染);而对于因溶解性物质进入膜孔道引起的堵塞和膜表面的凝胶层的不可逆污染,进行反冲洗可有效控制膜污染。

 ④ 合理放置膜组件

 膜组件的安放应当考虑膜组件与曝气池墙体之间的距离、膜组件与空气扩散器之间的距离以及膜组件与反应器液面、空气扩散器和曝气池底之间的距离,以保证水从池底垂直向上流、膜表面与水流均匀接触、使向下的水流能均匀分布在膜单元周围,尽量降低浓差极化,有利于减缓泥饼的形成和促进泥饼层的脱落,达到延缓膜污染的目的。 MBR膜污水处理已经在解决我们生活中的污水、医院中的废水、垃圾在渗出的液体、工业废水和所有浓度比较高、不容易降解的工业废水在发挥了重要作用。MBR需实行预处理,大多数是与其他工艺相联合的形式。


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