軟硬質(zhì)懸浮填料對(duì)控制MBR膜污染效能的影響

顧國強(qiáng)等

摘 要：以無紡布作為膜組件，向膜生物反應(yīng)器A（MBR-A）和膜生物反應(yīng)器B（MBR-B）中分別投加硬質(zhì)和軟質(zhì)懸浮填料處理人工廢水。通過分析測(cè)定MBR-A和MBR-B膜污染阻力R、可逆膜污染阻力Rf和不可逆膜污染阻力Rif的變化，考察軟質(zhì)和硬質(zhì)懸浮填料控制膜污染的效果。結(jié)果表明，軟質(zhì)懸浮填料控制MBR膜生物反應(yīng)器膜污染的效果好于硬質(zhì)懸浮填料，特別是在控制不可逆污染阻力Rif上，軟質(zhì)懸浮填料有明顯的作用效果。

關(guān)鍵詞：軟硬質(zhì)懸浮填料； MBR；膜污染

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.008

膜生物反應(yīng)器（Membrane bioreactor， MBR）是當(dāng)今污水回用和廢水資源化的一項(xiàng)具有競(jìng)爭(zhēng)力的新技術(shù)[1-2]。但是MBR在應(yīng)用過程中存在膜污染問題，限制了MBR的應(yīng)用。目前有效控制膜污染的方法之一是改善MBR中污泥混合液的水利條件，而最常用的方法就是增強(qiáng)曝氣強(qiáng)度[3]。但是這不僅會(huì)增加運(yùn)行成本，而且反應(yīng)器中溶解氧過多會(huì)不利于MBR工藝的反硝化脫氮[4]。通過向MBR中投加懸浮填料，并進(jìn)行曝氣，可增加水流的剪切作用。通過懸浮填料與膜表面的摩擦作用和水流的剪切作用，可防止和減少懸浮固體在膜表面形成濾餅層[5]，從而達(dá)到減緩和控制膜污染的目的[6]。

1 材料和方法

從圖4可以看出，在MBR運(yùn)行期間，MBR-A和MBR-B的可逆膜污染阻力Rf均隨著運(yùn)行時(shí)間的增加而增大，說明盡管采取了添加懸浮填料的方法來控制膜污染，但是隨著反應(yīng)器運(yùn)行時(shí)間的增加，可逆膜污染阻力還是不可避免地會(huì)逐漸增大，膜組件的污染會(huì)逐漸加劇。但是在反應(yīng)器運(yùn)行期間MBR-A的Rf始終高于MBR-B，說明軟質(zhì)懸浮填料控制可逆膜污染阻力的效果好于硬質(zhì)懸浮填料。從圖5所示的不可逆膜污染阻力Rif的變化可以看出，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，MBR-A的Rif不斷增大，而MBR-B的Rif則變化較小。這說明軟質(zhì)懸浮填料能有效控制不可逆膜污染阻力。此外，在反應(yīng)器運(yùn)行期間，MBR-A的Rif始終遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于MBR-B的Rif。這可能是硬質(zhì)懸浮填料對(duì)污泥絮體的破壞比軟質(zhì)懸浮填料嚴(yán)重，產(chǎn)生大量的微小懸浮固體易沉積在無紡布孔內(nèi)，形成的不可逆污染阻力也大于軟質(zhì)懸浮填料。

3 結(jié) 論

（1）添加硬質(zhì)、軟質(zhì)懸浮填料后，MBR的膜污染阻力R、可逆膜污染阻力Rf、不可逆膜污染阻力Rif的變化結(jié)果表明，軟質(zhì)懸浮填料控制MBR膜污染的效果好于硬質(zhì)懸浮填料。

（2）特別是在對(duì)不可逆膜污染阻力Rif的控制上，軟質(zhì)懸浮填料比硬質(zhì)懸浮填料表現(xiàn)出明顯的作用效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王義，黃先飛.胡繼偉.重金屬污染與修復(fù)研究進(jìn)展[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，41（4）：1-6.

[2] 黃芬，仉春華，謝巖，等.Ag/TiO2-PVA 復(fù)合膜控制膜污染的試驗(yàn)研究[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2012，18（3）：63-66.

[3] 劉陽， 張捍民，夏杰，等.曝氣強(qiáng)度對(duì)MBR活性污泥性質(zhì)和膜污染的影響[J].中國科技論文在線，2008（5）：314-319.

[4] 黃境維， 湯冰. 膜生物反應(yīng)器在廢水脫氮除磷中的應(yīng)用[J].化工環(huán)保， 2007， 27（6）：532-535.

[5] 陳宇，李勇，吳若愚.MBR膜污染機(jī)理及其防治方法[C]// 中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì).中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（第一卷）.北京：中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)， 2009：946-950.

[6] 仉春華，孫紅杰，王芳.懸浮填料控制膜生物反應(yīng)器膜污染效能研究[J]. 大連民族學(xué)院學(xué)報(bào)， 2012，14（5）：437-440.

[7] Kaltuniewics A. Predicting permeate flux in ultrafiltration on the basis of surface renewal concept[J]. Journal of Membrane Science， 1992，68（1/2）：107-108.

摘 要：以無紡布作為膜組件，向膜生物反應(yīng)器A（MBR-A）和膜生物反應(yīng)器B（MBR-B）中分別投加硬質(zhì)和軟質(zhì)懸浮填料處理人工廢水。通過分析測(cè)定MBR-A和MBR-B膜污染阻力R、可逆膜污染阻力Rf和不可逆膜污染阻力Rif的變化，考察軟質(zhì)和硬質(zhì)懸浮填料控制膜污染的效果。結(jié)果表明，軟質(zhì)懸浮填料控制MBR膜生物反應(yīng)器膜污染的效果好于硬質(zhì)懸浮填料，特別是在控制不可逆污染阻力Rif上，軟質(zhì)懸浮填料有明顯的作用效果。

關(guān)鍵詞：軟硬質(zhì)懸浮填料； MBR；膜污染

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.008

膜生物反應(yīng)器（Membrane bioreactor， MBR）是當(dāng)今污水回用和廢水資源化的一項(xiàng)具有競(jìng)爭(zhēng)力的新技術(shù)[1-2]。但是MBR在應(yīng)用過程中存在膜污染問題，限制了MBR的應(yīng)用。目前有效控制膜污染的方法之一是改善MBR中污泥混合液的水利條件，而最常用的方法就是增強(qiáng)曝氣強(qiáng)度[3]。但是這不僅會(huì)增加運(yùn)行成本，而且反應(yīng)器中溶解氧過多會(huì)不利于MBR工藝的反硝化脫氮[4]。通過向MBR中投加懸浮填料，并進(jìn)行曝氣，可增加水流的剪切作用。通過懸浮填料與膜表面的摩擦作用和水流的剪切作用，可防止和減少懸浮固體在膜表面形成濾餅層[5]，從而達(dá)到減緩和控制膜污染的目的[6]。

1 材料和方法

從圖4可以看出，在MBR運(yùn)行期間，MBR-A和MBR-B的可逆膜污染阻力Rf均隨著運(yùn)行時(shí)間的增加而增大，說明盡管采取了添加懸浮填料的方法來控制膜污染，但是隨著反應(yīng)器運(yùn)行時(shí)間的增加，可逆膜污染阻力還是不可避免地會(huì)逐漸增大，膜組件的污染會(huì)逐漸加劇。但是在反應(yīng)器運(yùn)行期間MBR-A的Rf始終高于MBR-B，說明軟質(zhì)懸浮填料控制可逆膜污染阻力的效果好于硬質(zhì)懸浮填料。從圖5所示的不可逆膜污染阻力Rif的變化可以看出，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，MBR-A的Rif不斷增大，而MBR-B的Rif則變化較小。這說明軟質(zhì)懸浮填料能有效控制不可逆膜污染阻力。此外，在反應(yīng)器運(yùn)行期間，MBR-A的Rif始終遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于MBR-B的Rif。這可能是硬質(zhì)懸浮填料對(duì)污泥絮體的破壞比軟質(zhì)懸浮填料嚴(yán)重，產(chǎn)生大量的微小懸浮固體易沉積在無紡布孔內(nèi)，形成的不可逆污染阻力也大于軟質(zhì)懸浮填料。

3 結(jié) 論

（1）添加硬質(zhì)、軟質(zhì)懸浮填料后，MBR的膜污染阻力R、可逆膜污染阻力Rf、不可逆膜污染阻力Rif的變化結(jié)果表明，軟質(zhì)懸浮填料控制MBR膜污染的效果好于硬質(zhì)懸浮填料。

（2）特別是在對(duì)不可逆膜污染阻力Rif的控制上，軟質(zhì)懸浮填料比硬質(zhì)懸浮填料表現(xiàn)出明顯的作用效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王義，黃先飛.胡繼偉.重金屬污染與修復(fù)研究進(jìn)展[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，41（4）：1-6.

[2] 黃芬，仉春華，謝巖，等.Ag/TiO2-PVA 復(fù)合膜控制膜污染的試驗(yàn)研究[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2012，18（3）：63-66.

[3] 劉陽， 張捍民，夏杰，等.曝氣強(qiáng)度對(duì)MBR活性污泥性質(zhì)和膜污染的影響[J].中國科技論文在線，2008（5）：314-319.

[4] 黃境維， 湯冰. 膜生物反應(yīng)器在廢水脫氮除磷中的應(yīng)用[J].化工環(huán)保， 2007， 27（6）：532-535.

[5] 陳宇，李勇，吳若愚.MBR膜污染機(jī)理及其防治方法[C]// 中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì).中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（第一卷）.北京：中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)， 2009：946-950.

[6] 仉春華，孫紅杰，王芳.懸浮填料控制膜生物反應(yīng)器膜污染效能研究[J]. 大連民族學(xué)院學(xué)報(bào)， 2012，14（5）：437-440.

[7] Kaltuniewics A. Predicting permeate flux in ultrafiltration on the basis of surface renewal concept[J]. Journal of Membrane Science， 1992，68（1/2）：107-108.

摘 要：以無紡布作為膜組件，向膜生物反應(yīng)器A（MBR-A）和膜生物反應(yīng)器B（MBR-B）中分別投加硬質(zhì)和軟質(zhì)懸浮填料處理人工廢水。通過分析測(cè)定MBR-A和MBR-B膜污染阻力R、可逆膜污染阻力Rf和不可逆膜污染阻力Rif的變化，考察軟質(zhì)和硬質(zhì)懸浮填料控制膜污染的效果。結(jié)果表明，軟質(zhì)懸浮填料控制MBR膜生物反應(yīng)器膜污染的效果好于硬質(zhì)懸浮填料，特別是在控制不可逆污染阻力Rif上，軟質(zhì)懸浮填料有明顯的作用效果。

關(guān)鍵詞：軟硬質(zhì)懸浮填料； MBR；膜污染

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.008

膜生物反應(yīng)器（Membrane bioreactor， MBR）是當(dāng)今污水回用和廢水資源化的一項(xiàng)具有競(jìng)爭(zhēng)力的新技術(shù)[1-2]。但是MBR在應(yīng)用過程中存在膜污染問題，限制了MBR的應(yīng)用。目前有效控制膜污染的方法之一是改善MBR中污泥混合液的水利條件，而最常用的方法就是增強(qiáng)曝氣強(qiáng)度[3]。但是這不僅會(huì)增加運(yùn)行成本，而且反應(yīng)器中溶解氧過多會(huì)不利于MBR工藝的反硝化脫氮[4]。通過向MBR中投加懸浮填料，并進(jìn)行曝氣，可增加水流的剪切作用。通過懸浮填料與膜表面的摩擦作用和水流的剪切作用，可防止和減少懸浮固體在膜表面形成濾餅層[5]，從而達(dá)到減緩和控制膜污染的目的[6]。

1 材料和方法

從圖4可以看出，在MBR運(yùn)行期間，MBR-A和MBR-B的可逆膜污染阻力Rf均隨著運(yùn)行時(shí)間的增加而增大，說明盡管采取了添加懸浮填料的方法來控制膜污染，但是隨著反應(yīng)器運(yùn)行時(shí)間的增加，可逆膜污染阻力還是不可避免地會(huì)逐漸增大，膜組件的污染會(huì)逐漸加劇。但是在反應(yīng)器運(yùn)行期間MBR-A的Rf始終高于MBR-B，說明軟質(zhì)懸浮填料控制可逆膜污染阻力的效果好于硬質(zhì)懸浮填料。從圖5所示的不可逆膜污染阻力Rif的變化可以看出，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，MBR-A的Rif不斷增大，而MBR-B的Rif則變化較小。這說明軟質(zhì)懸浮填料能有效控制不可逆膜污染阻力。此外，在反應(yīng)器運(yùn)行期間，MBR-A的Rif始終遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于MBR-B的Rif。這可能是硬質(zhì)懸浮填料對(duì)污泥絮體的破壞比軟質(zhì)懸浮填料嚴(yán)重，產(chǎn)生大量的微小懸浮固體易沉積在無紡布孔內(nèi)，形成的不可逆污染阻力也大于軟質(zhì)懸浮填料。

3 結(jié) 論

（1）添加硬質(zhì)、軟質(zhì)懸浮填料后，MBR的膜污染阻力R、可逆膜污染阻力Rf、不可逆膜污染阻力Rif的變化結(jié)果表明，軟質(zhì)懸浮填料控制MBR膜污染的效果好于硬質(zhì)懸浮填料。

（2）特別是在對(duì)不可逆膜污染阻力Rif的控制上，軟質(zhì)懸浮填料比硬質(zhì)懸浮填料表現(xiàn)出明顯的作用效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王義，黃先飛.胡繼偉.重金屬污染與修復(fù)研究進(jìn)展[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，41（4）：1-6.

[2] 黃芬，仉春華，謝巖，等.Ag/TiO2-PVA 復(fù)合膜控制膜污染的試驗(yàn)研究[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2012，18（3）：63-66.

[3] 劉陽， 張捍民，夏杰，等.曝氣強(qiáng)度對(duì)MBR活性污泥性質(zhì)和膜污染的影響[J].中國科技論文在線，2008（5）：314-319.

[4] 黃境維， 湯冰. 膜生物反應(yīng)器在廢水脫氮除磷中的應(yīng)用[J].化工環(huán)保， 2007， 27（6）：532-535.

[5] 陳宇，李勇，吳若愚.MBR膜污染機(jī)理及其防治方法[C]// 中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì).中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（第一卷）.北京：中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)， 2009：946-950.

[6] 仉春華，孫紅杰，王芳.懸浮填料控制膜生物反應(yīng)器膜污染效能研究[J]. 大連民族學(xué)院學(xué)報(bào)， 2012，14（5）：437-440.

[7] Kaltuniewics A. Predicting permeate flux in ultrafiltration on the basis of surface renewal concept[J]. Journal of Membrane Science， 1992，68（1/2）：107-108.