膜生物反應器系統(tǒng)中膜污染是各種錯綜復雜的因素共同作用的結(jié)果。如何改善污泥混合液過濾性能增加膜通量是近年來MBR研究中出現(xiàn)較多的研究方向。通常實際操作中經(jīng)過兩種途徑改善污泥混合液的可過濾性能。一種是使反應器操作條件最優(yōu)化，雖然其對膜污染沒有直接影響，但它能夠影響污泥混合液性質(zhì)使其有利于緩解膜污染的形成。另一種是利用過濾助劑改善過濾性能的方法，這一途徑比前者對污泥性能的影響更為見效快和操作靈活。通過投加過濾助劑緩解膜污染是當前研究較為熱門的方向。
(1)混凝/絮凝劑和吸附劑的作用機理
活性污泥混合液中的過濾助劑大致分為混凝/絮凝劑和吸附劑。不同的過濾助劑在對混合液作用機理上是不同的。混凝/絮凝的概念，目前尚無統(tǒng)一規(guī)范化的定義。不過，較多的專家學者一般認為水中膠體失去穩(wěn)定性的過程稱凝聚，而絮凝是脫穩(wěn)膠體相互聚集的過程，混凝是凝聚和絮凝的總稱。但在實際生產(chǎn)中這幾個過程很難截然劃分。絮凝劑作用在混合液的機理有：壓縮雙電層、電荷中和、網(wǎng)捕卷掃作用和吸附架橋作用。絮凝劑從生物特性和混合液的理化特性方面使污泥更加易于脫水。同時，能夠在改善過濾性能的基礎(chǔ)上達到增加膜通量和緩解膜污染的效果。Iversen等就同時做了有關(guān)于絮凝劑和吸附劑的試驗，其認為作為吸附劑的活性炭能去除各個分子量范圍的化合物，而有機絮凝劑和淀粉主要去除大分子有機物。毛細吸水時間和SMP濃度都在投加物的作用下減少和降低。吸附劑在膜污染緩解中的作用是利用廣闊的比表面積通過物理化學吸附和很高的空隙比作為微生物的載體，從而部分微生物由懸浮生長轉(zhuǎn)為附著生長。同時，吸附劑能夠降低微生物及其代謝產(chǎn)物沉積在膜表面的數(shù)量。水處理中常用的吸附劑有粉末活性碳，顆粒活性碳，沸石等�；钚蕴伎梢越档退w中的溶解性有機物含量，吸附效果特別顯著。其與混凝劑共同作用時可起到加劇污泥懸浮顆粒的碰撞和增加絮體密實度的作用，處理效果得以提高。孫遜等向膜生物反應器中投加粉末活性炭。其研究結(jié)果表明：投加粉末活性炭降低了胞外聚合物(EPS)濃度，粉末活性炭顆粒減小濃差極化層和水力邊界層在膜表面的厚度，使得過濾物質(zhì)提高傳遞速率，且膜的過濾性能也可以顯著提高，有效緩解膜的污染。歐陽科等研究認為粉末活性炭可降低混合液中的SMP含量，減緩凝膠層對膜污染速度，從而可有效減輕膜污染。也有研究者考量粉末活性炭的量化對活性污泥過濾性能的作用。Ying等就認為投加0.75和1.5g/L濃度的粉末活性炭能在膜表面形成動態(tài)和滲透的粉末活性炭層，并且其能防止污染物的積累。Li和李紹峰分別在MBR系統(tǒng)中投加1.2和2.0g/L的粉末活性炭，含有PAC的污泥絮體變的密實緩解了膜污染。和有機絮凝劑。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。
2)作用于活性污泥混合液中的多聚物
過濾助劑主要分為兩類，分別是無機絮凝劑其中無機絮凝劑有兩類：一類是單體的鋁鹽或鐵鹽，比如氯化鐵，硫酸鋁。另一類是聚合鹽，比如聚合氯化鋁，聚合硫酸鐵。當前常用的無機絮凝劑多是聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵絮凝劑主要分為合成高分子物質(zhì)如聚丙烯酸胺、聚二甲基二烯丙基氯化氨等。還有就是天然的有機高分子物質(zhì)，如改性淀粉、木質(zhì)素等。有機絮凝劑與無機絮凝劑相比用量少、絮凝速度快和受外界環(huán)境影響小。無機絮凝劑能夠供更多的正電荷中和污泥絮體表面的負電荷使其容易脫穩(wěn)最后形成較大顆粒的絮體。不同于無機絮凝劑，有機絮凝劑主要是高分子的橋連作用。通過多聚物改善污泥混合液過濾性能，大多數(shù)的研究者學者著重在新型絮凝劑的運用，以及絮凝劑使用過程中的操作條件得優(yōu)化。趙英等向混合液中投加100mg/L濃度的高分子絮凝劑，雖對水質(zhì)沒有明顯的改善，但投加后的膜污染速率要比投加前的要慢。其分析表明，高分子絮凝劑增大污泥絮體尺寸，使EPS聚集成團，從而起到延緩膜污染的作用。有機絮凝劑的高效性，驅(qū)使對其研究的關(guān)注，Zhang等在含高濃度鹽份的MBR中投加有機絮凝劑(MPE50)，其具有與趙英相似的效果，并且其對水質(zhì)也具有很好的效果。單獨使用某一種絮凝劑可能在效果和實際運用的經(jīng)濟性方面有一定缺失。因此，便有研究者開發(fā)復合藥劑的構(gòu)想。Ji等將聚丙烯酰胺和淀粉復合運用于MBR中，試驗結(jié)果表明，在復合絮凝劑的作用下緩解了膜污染。
