膜污染產(chǎn)生途徑

　　對(duì)于膜污染形成途徑有很多不同的討論，大致可以將膜污染的污染來(lái)源分為三個(gè)部分，分別是：

　　1.濾餅層。主要是水透過(guò)膜時(shí)，被截留下來(lái)的部分活性污泥和膠體物質(zhì)，在跨膜壓差和透過(guò)水流的作用下堆積在膜表面，形成膜污染。這一過(guò)程屬于可逆污染，通�？梢酝ㄟ^(guò)水力清洗等定期清洗來(lái)清除污染;

　　2.溶解性有機(jī)物。有機(jī)物的來(lái)源主要是微生物的代謝產(chǎn)物，由于濃差極化在膜表面形成凝膠層，也可在膜內(nèi)微孔

　　表面被吸附而堵塞孔道，使膜通量下降。

　　3.微生物污染。膜面和膜內(nèi)的微孔中有微生物所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，因而不可避免的會(huì)有大量微生物滋生。

　　膜污染過(guò)程特征

　　MBR內(nèi)微生物生長(zhǎng)分為有機(jī)大分子物質(zhì)吸附膜組件階段、初期粘附階段、群集生物生長(zhǎng)階段和形成生物膜四個(gè)階段，鑒于此，膜污染過(guò)程一般可分為三個(gè)階段：第一階段：初始污染階段。這一階段的污染是不可避免的。污染的引起主要是由于膜材料與污泥混合液中污染物的相互作用而引起的。第二階段：緩慢污染階段。這一階段主要與運(yùn)行通量的選擇有關(guān)，在臨界通量下運(yùn)行。這一階段主要是由于污泥混合液中的溶解性物質(zhì)，膠體物質(zhì)引起的。第三階段：快速污染階段。污染受膜通量的影響，在超臨界通量下運(yùn)行，污泥在膜表面有沉積;這一階段產(chǎn)生可能的原因主要有兩方面，一是膜孔堵塞造成實(shí)際通量大于臨界通量;或者是由于膜組件通量的不均勻性，使得局部通量大于臨界通量。

　　膜污染的影響因素

　　膜污染的影響因子復(fù)雜多樣，膜生物反應(yīng)器中膜污染因子主要來(lái)自三個(gè)方面：膜的性質(zhì)、操作條件和活性污泥混合液性質(zhì)。

　　膜的性質(zhì)

　　與膜污染有關(guān)的膜性質(zhì)主要有：膜材質(zhì)、膜孔徑大小、孔隙率、電荷性質(zhì)、粗糙度和親/疏水性質(zhì)等。含油廢水具有高COD、BOD,易燃易氧化的特點(diǎn)，因此在膜材料的選擇上更應(yīng)該保證其耐氧化，耐污染等性質(zhì)。膜性質(zhì)主要包括膜材質(zhì)和電荷性質(zhì)等。其中膜材質(zhì)主要包括膜的孔徑大小、孔隙率;電荷性質(zhì)包括粗糙度和親\疏水性質(zhì)。而膜材料的分子結(jié)構(gòu)決定了膜表面的電荷性、親水性、疏水性，膜表面的孔徑大小及其分布和膜的孔結(jié)構(gòu)等。隨著膜孔徑的增大膜的污染度增大,即孔徑小的膜受蛋白污染的程度低,抗污染性能好;同時(shí)親水性好的膜,膜表面受蛋白的污染輕孔徑小的膜內(nèi)吸附污染輕,因而較孔徑大的膜抗污染性能好。Choo等研究了厭氧膜生物反應(yīng)器中不同膜材料的污染情況，發(fā)現(xiàn)膜污染以外部污染為主，即有機(jī)物在膜面的吸附，無(wú)機(jī)物在膜面的沉積以及微生物在膜面的粘附。研究結(jié)果表明，在同樣運(yùn)行條件下，聚偏氟乙烯膜的污染趨勢(shì)明顯小于聚砜膜、纖維素膜，而且膜孔徑在0.1µm附近時(shí)消化液對(duì)膜的污染趨勢(shì)最小。Shimizu等研究了膜生物反應(yīng)器中膜孔分布在0.01-1.6µm的一系列膜的過(guò)濾性能，結(jié)果表明孔徑分布在0.05-0.2µm的膜具有最大的通量。具體聯(lián)系污水寶或參見(jiàn)http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　操作條件

　　膜生物反應(yīng)器的操作條件主要包括：進(jìn)水性質(zhì)、污泥齡、污泥負(fù)荷、曝氣量、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)、操作壓力、溫度、抽\吸時(shí)間等。通過(guò)研究考察膜生物反應(yīng)器曝氣對(duì)膜表面濾餅層去除和膜抽吸壓力的影響，得出曝氣量是影響膜過(guò)

　　濾性能的關(guān)鍵因素。曝氣對(duì)濾餅的去除效果由流體湍動(dòng)程度決定，它一方面決定于曝氣量，另一方面決定于曝氣強(qiáng)度。SRT的延長(zhǎng)導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度的增加，微生物的內(nèi)源呼吸加劇，加快膜污染的速率;進(jìn)水組成中限氮或限磷均會(huì)加重膜的污染,尤以限氮時(shí)更為嚴(yán)重.系統(tǒng)中缺氮或缺磷時(shí),污泥中絲狀菌的相對(duì)含量增加.絲狀菌把顆粒狀污泥捆扎、束縛在其立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,濾層結(jié)構(gòu)變得更加致密,孔隙度減小,增加了膜污染阻力。

　　活性污泥混合液性質(zhì)

　　膜生物反應(yīng)器中的膜污染物質(zhì)的來(lái)源是活性污泥混合液。而混合液的性質(zhì)包括污泥濃度、污泥顆粒大小、污泥表面電荷、混合液所含膠體粒子及溶解性有機(jī)物等。研究結(jié)果表明，污泥濃度不僅影響污染物的去除效果，還影響膜組件的產(chǎn)水量，膜組件的產(chǎn)水量與污泥濃度的對(duì)數(shù)值呈線性負(fù)相關(guān)，即污泥濃度越大，膜污染越嚴(yán)重。Lim等研究了兩種不同粒徑分布的活性污泥對(duì)一體式膜生物反應(yīng)器膜污染的影響，發(fā)現(xiàn)大粒徑的顆粒污泥對(duì)膜的污染程度遠(yuǎn)低于小粒徑污泥。Choo等認(rèn)為混合液中無(wú)機(jī)污染物(NH4)2MgPO4.6H2O和微生物細(xì)菌一并沉積并吸附在膜表面，形成粘附性很強(qiáng),限制膜通量的凝膠層。Nagaoka等認(rèn)為膜生物反應(yīng)器中胞外聚合物(EPS)既在曝氣池中積累，也在膜表面上積累，會(huì)引起混合液493粘度和膜過(guò)濾阻力的增加。隨著混合液中EPS的增加，膜污染速度加快。