MBR膜生物反應(yīng)器減緩MBR膜污染的幾種可行性方法

根據(jù)膜材料和膜分離特點(diǎn)，對 MBR 設(shè)計(jì)、工藝流程到設(shè)備操作運(yùn)行等各個(gè)環(huán)節(jié)加以考慮，使?jié)獠顦O化和膜污染減少到低程度。國內(nèi)外在理論研究和應(yīng)用實(shí)踐的基礎(chǔ)上，積累了不少行之有效的減緩MBR膜污染的經(jīng)驗(yàn)和方法。

(1) 對料液進(jìn)行有效預(yù)處理

對料液(原水)采取有效的預(yù)處理，改善膜組件進(jìn)水的水質(zhì)，如預(yù)絮凝、預(yù)過濾或改變?nèi)芤?pH 值等方法，以脫除一些能與膜相互作用的溶質(zhì)。

(2) 改變膜面流體力學(xué)條件

改善膜面附近料液一側(cè)的流體力學(xué)條件，如提高進(jìn)水流速或采用錯(cuò)流等方法，減少濃差極化，使被截留的溶質(zhì)及時(shí)被水流帶走。此外，可從反應(yīng)器構(gòu)型出發(fā)，研究開發(fā)利于膜污染控制的新型膜生物工藝，如在傳統(tǒng)MBR 中投加活性炭、將膜技術(shù)與生物流化床結(jié)合形成膜生物流化床工藝等。

(3) 膜材料的改進(jìn)及優(yōu)化膜組件

膜材料、孔徑及膜面親疏水性都在一定程度上影響膜污染的速率。MBR中常用的膜材料有聚颯、聚丙烯脂、聚偏氟乙烯、聚烯烴類等。研究還發(fā)現(xiàn)膜組件的特性，如膜絲的松緊度、長度和直徑對膜的過濾性能亦有影響。因此膜組件優(yōu)化設(shè)計(jì)也是延緩膜污染的有效途徑。

(4) 優(yōu)化操作條件

① 控制在臨界膜通量下運(yùn)行

臨界通量是指在確定的操作條件下，恒通量過濾中存在一個(gè)臨界值，當(dāng)膜通量大于這個(gè)值時(shí)跨膜壓力( Transmembrane Pressure，簡稱 TMP)迅速上升，膜污染急劇發(fā)展;當(dāng)膜通量小于這個(gè)值時(shí)，膜污染發(fā)展非常緩慢。臨界膜通量和水力操作條件、膜分離操作模式、料液性質(zhì)以及膜固有性質(zhì)有關(guān)。臨界膜通量的概念正得到越來越多的重視。

② 間歇運(yùn)行

在浸沒式 MBR 中,采用間歇抽吸的操作模式旨在通過定期地停止膜過濾,使從液體到膜面的凈流速為零,以使沉積在膜面上的污泥在曝氣鼓泡作用下松弛從而從膜面上脫落下來,使膜的過濾性能得以部分恢復(fù)。抽吸過程越長,污染物在膜表面的積累越多；停止抽吸時(shí)間越長,膜表面可逆污染物脫落越多,膜過濾性能的恢復(fù)也就越好。

③ 強(qiáng)化曝氣和反沖洗

強(qiáng)化曝氣可減少沉積在膜表面的生物體(即可逆污染)；而對于因溶解性物質(zhì)進(jìn)入膜孔道引起的堵塞和膜表面的凝膠層的不可逆污染，進(jìn)行反沖洗可有效控制膜污染。

④ 合理放置膜組件

膜組件的安放應(yīng)當(dāng)考慮膜組件與曝氣池墻體之間的距離、膜組件與空氣擴(kuò)散器之間的距離以及膜組件與反應(yīng)器液面、空氣擴(kuò)散器和曝氣池底之間的距離,以保證水從池底垂直向上流、膜表面與水流均勻接觸、使向下的水流能均勻分布在膜單元周圍,盡量降低濃差極化,有利于減緩泥餅的形成和促進(jìn)泥餅層的脫落,達(dá)到延緩膜污染的目的。