MBR/PAC工艺处理微污染源水的膜污染机理及控制

采用膜生物反应器(MBR)与粉末活性炭(PAC)的组合工艺(MBR/PAC)处理微污染源水,考察了膜污染的机理与特征,探讨了控制膜污染的措施。结果表明:MBR/PAC工艺处理微污染源水时的膜污染发展速度较快;膜污染以滤饼层沉积和有机物膜孔污染为主,同时伴随着少量的无机物污染;膜固有阻力、滤饼层阻力、凝胶层与膜孔堵塞阻力分别占膜总阻力的15%、43%和42%。只用清水冲洗膜表面可使膜过滤性能恢复35.7%~38.5%;而用0.3%~0.5%的NaClO浸泡足够时间后,膜过滤性能基本得到恢复;在碱洗后增加稀酸清洗,可进一步提高清洗效果。     

MBR在净水工艺中的膜污染特征及清洗

采用悬浮生长型和两种附着生长型膜生物反应器(MBR)处理微污染源水,考察了各种MBR的膜污染特征及清洗情况。通过电镜观察污染膜表面,发现不同MBR的膜外表面污染特征不同,而膜内表面均无明显污染。对污染膜进行物理和化学清洗试验表明,常规物理清洗可使滤饼层大部分脱落,但对膜过滤性能的恢复效果较差;碱洗对膜过滤性能的恢复作用显著,有机污染对膜阻力的“贡献”最大。附着生长型MBR的污染膜表面粘性较大,常规物理清洗效果差,采用超声波清洗可使膜过滤性能恢复约30％,与超声波结合的化学清洗效果优于常规化学清洗。对膜污染化学洗脱液成分的分析表明,MBR中的膜污染与混凝一微滤膜组合工艺(C—MF)相比,有机污染物合量较高,Ca元素合量较低,腐殖质组分略高。两种工艺条件下洗脱液中溶解性有机污染物均以小分子有机物为主;与C—MF相比,NBR的膜污染洗脱液中大分子有机物增多,推测与反应器内微生物代谢产物的产生有关。     

陶瓷平板膜与PVDF中空纤维膜在MBR中的应用

通过搭建MBR膜性能评价平台,开展膜组件性能评估,以新型陶瓷平板膜为主体,与国内主导型膜材料产品进行性能对比研究,监测长期运行过程中膜通量变化、在线清洗频率、膜曝气强度、离线清洗周期等参数,并对膜的抗污染性能及陶瓷平板膜的清洗方式进行了分析。结果显示,在维持定期在线反冲洗、在线化学清洗的情况下,陶瓷平板膜的离线清洗周期大于6个月,形成的膜污染主要以对NaClO溶液更为敏感的有机物污染为主,而酸性清洗剂较易洗脱的无机物污染少;较高的清洗液温度、较长的浸渍时间,均有利于膜通量的恢复。将陶瓷平板膜用于实际工程中发现,出水COD和石油类物质均能达到回用水水质标准。     

MBR、MCR处理微污染水的膜污染比较

膜污染是影响膜反应器稳定运行的重要原因之一，为此考察了膜生物反应器(MBR)和膜混凝反应器(MCR)处理微污染地表水时的运行状况，并对膜比通量的变化进行了比较，发现MBR的膜污染情况比MCR的严重。MCR和MBR的膜组件经物理、化学清洗后膜比通量分别恢复至新膜比通量的99．7％和76．9％，物理清洗对此的贡献较大。经分析发现，MCR中无机污染占优势，主要污染元素是Fe；MBR中微生物和有机物是膜污染的主要组成，而无机污染物则主要是铁盐和磷酸盐。     

改进型MBR处理生活污水及减缓膜污染的效能研究

通过长期运行试验,考察了改进型膜生物反应器(MBR)对污染物的去除效果和减缓膜污染的能力.结果表明,改进型NBR对COD和NH3-N的去除效果与传统MBR的类似,出水COD和NH3-N分别低于50 mg/L和5 mg/L;改进型MBR对TN的去除效果优于传统MBR,且具有更好的减缓膜污染的能力,在近90d的连续运行过程中,改进型MBR的膜组件仅需清洗2次.而传统MBR的膜组件则清洗了5次.     

MBR/PAC组合工艺处理污水厂尾水的中试研究

在MBR中试的基础上,向MBR反应器中投加40g/L粉末活性炭(PAC)构成MBR/PAC组合工艺并处理污水厂尾水.试验结果表明:MBR/PAC系统的出水BOD5≤4mg/L、COD≤18mg/L、氨氮≤0.3mg/L、浊度≤0.2NTU,处理效果优于MBR系统.PAC能吸附并降解易引起膜污染的有机物,有效降低了膜污染,减缓了过膜压力的增长趋势,保护了膜组件,并且运行效果良好.通过气洗和反冲洗能很好地维持膜的透过性能,离线清洗可基本恢复膜的透过性能.     

膜生物反应器中膜污染机理研究

膜生物反应器(MBR)结合了生物反应器有效去除有机物和膜分离组件高出水水质的优点,广泛应用于处理各种生活污水和工业废水,限制MBR进一步推广应用的主要因素是膜污染。膜污染造成水通量急剧下降和出水水质变差。MBR中膜污染的形成机理复杂,不仅与膜材料、膜孔大小、膜的疏水性和表面电荷等物理化学特性相关,而且和废水、污泥和上清液的特性有密切的关系。本综述从混合液悬浮固体浓度、污泥结构特点、上清液特征和组成成分及胞外聚合物等几方面对造成膜污染现象的机理进行分析总结,以找到制约和减少膜污染发生的具体方向。     

抽停比和膜组件放置方式对MBR膜污染的影响

采用PVC新型材料MBR反应器处理模拟生活污水,控制其MLSS在4 500~6 500mg/L之间,探讨了出水抽停比和膜组件的放置方式对膜污染的影响。结果表明,当以12 min为一周期时,其最佳抽停比为9 min/3 min,这一模式是该新型材料MBR反应器的经济出水模式;当进行在线清洗时,膜组件水平放置的MBR反应器的膜污染速率为2.26 kPa/d,膜组件竖直放置的MBR反应器的膜污染速率为1.28 kPa/d;进行在线水洗和0.02%的次氯酸钠清洗,可有效降低膜污染速率,延缓膜污染,降低运行成本。     

MBR工程长期运行中的膜清洗效果和膜性能变化

为了探究膜生物反应器（MBR）工程长期运行中不同使用年限和清洗方案对膜性能的影响,对3个MBR工程中膜现有清洗效果进行评价,并对膜丝进行机械强度、接触角、红外光谱等方面的测试分析。结果表明,3个MBR工程中的膜经恢复性清洗后,膜表面的有机污染物和无机污染物仍有部分残留,其中运行时间最长（5年）的洋里四期MBR中膜的有机污染清洗效果较差,膜表面絮体纤维残留较多;无机污染元素主要是Ca、Fe,柠檬酸对含Fe元素的无机污染物具有较好的去除效果。膜使用时间增加和膜老化可能造成膜的机械强度下降;膜清洗频率对膜机械性能有一定影响,清洗剂会破坏膜表面的亲水性改性剂,导致膜亲水性能下降。     

用于自来水深度处理的MF膜污染的清洗方法研究

采用聚丙烯微滤膜装置深度处理自来水，研究了其污染特征，并对各种清洗方法的清洗效果进行了比较。结果表明：被微滤膜截留的污染物中有机物与无机物的质量比约为10：1，即膜污染以有机污染为主；对有机污染物和无机污染物可分别选用乙醇和稀盐酸两种药剂清洗去除，最佳的清洗方法为：先用15％的乙醇在25℃时浸泡8h，再用0．5％的稀盐酸在45℃下浸泡8h，经此处理后能使膜通量恢复90％以上。