從膜污染的成因分析，目前人們已推導(dǎo)并驗證了MBR中的幾種可能的膜污染機(jī)理，主要有：(1)膠體顆粒物質(zhì)對膜孔的堵塞;(2)膜對溶液中溶質(zhì)的吸附;(3)污泥絮體在膜表面的沉積;(4)膜表面濾餅層的壓密;(5)長期運行過程中污染物在組成及性質(zhì)上發(fā)生的變化。這些機(jī)制單獨或一起在MBR膜過濾過程的不同階段起主導(dǎo)作用。采用負(fù)壓抽吸恒通量運行是目前MBR普遍的運行方式。在這一方式下，膜過濾壓力(TMP)的變化呈現(xiàn)3階段變化的特征：第1階段表現(xiàn)為短期的快速增高，第2階段為較長時間的慢速增高，第3階段又快速增高。在負(fù)壓抽吸和膜面曝氣的操作條件下，污泥混合液的成份向膜面遷移受抽吸力和反向擴(kuò)散力這2種作用力的控制。前者源于膜的負(fù)壓抽吸，與過濾壓力成正比，后者包括布朗擴(kuò)散、慣性提升力和剪切擴(kuò)散力3部分。最初過濾時，膠體和可溶性有機(jī)物在抽吸力作用下非常容易遷移到膜表面，而它們的反向擴(kuò)散作用由于其較小的粒徑而相對較小，因而表現(xiàn)為優(yōu)先沉積在膜表面的趨勢。這些物質(zhì)粒徑小于膜孔徑而較容易阻塞膜孔，導(dǎo)致了第1階段TMP的快速增長。污泥絮體顆粒的速度較低，同時，逐漸形成的膜面污泥層也起到了防止膠體和可溶性有機(jī)物對膜孔的進(jìn)一步阻塞的作用。這樣一個過程可以解釋第2階段長時間TMP的緩慢增長。對于第3階段TMP快速增長，目前接受度較高的解釋是“本地通量”理論。這一理論認(rèn)為由于污染物和EPS在膜面的不均勻分布，導(dǎo)致有些區(qū)域的膜本地通量大于其臨界通量，進(jìn)而導(dǎo)致了TMP的快速增長。然而，即使對于膜面污染物分布相對均勻的MBR系統(tǒng)，也觀察到了典型的第3階段的特征。最近，Hwang等報道指出第3階段TMP的快速跳躍與膜面形成的污染層底部EPS濃度的突然增加緊密相關(guān)，EPS的突然增加是由于底部污泥層中微生物細(xì)胞的死亡引起的。具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　綜合這2種機(jī)理可以更好地解釋第3階段的現(xiàn)象。膜面污泥層的壓密是伴隨著TMP增長時的必然過程。當(dāng)污泥層在膜面形成后，污泥層的壓密過程類似于污泥的脫水過程。活性污泥是由EPS包裹著的微生物的膠團(tuán)，EPS本身帶有電荷基團(tuán)，是高度含水的。有研究指出，由于帶有大量的帶電基團(tuán)和離子，污泥脫水過程其實就是污泥中滲透壓的變化過程。根據(jù)范霍夫公式，20℃時粒子濃度為0.02mol/L的溶液將產(chǎn)生大約49kPa的滲透壓，這與MBR運行中第3階段的TMP壓力值相當(dāng)。污泥絮體顆粒是以EPS為骨架的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因而網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)內(nèi)含有較高濃度的離子濃度，這一效應(yīng)提供了一個滲透壓梯度用于綁定水分，防止污泥的脫水。Gao等表征了膜面污泥層的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)靠近膜面的污泥內(nèi)層壓密程度較高，綁定水分含量較低，表明污泥層脫水過程與TMP變化相關(guān)。盡管滲透壓效應(yīng)可能是一種非常重要的膜污染機(jī)理，但到目前為止，與MBR中的膜污染的相關(guān)研究還未見報道。這應(yīng)該是MBR膜污染機(jī)理研究的一個重要方向。