MBR在凈水工藝中的膜污染特征及清洗

時間：2017-12-14 16:28

來源：中國給水排水

作者：黃霞等

MBR在凈水工藝中的膜污染特征及清洗

從圖5 可以看出, 高壓水沖洗和曝氣清洗均對膜過濾性能的恢復(fù)作用較小, 而超聲波清洗作用較顯著, 可使膜比通量恢復(fù)約30 %。將兩組試驗(yàn)進(jìn)行比較, 發(fā)現(xiàn)超聲波清洗后再堿洗對膜過濾性能的恢復(fù)作用較弱, 說明超聲波可代替部分堿洗來清除膜面污染層中難為常規(guī)物理清洗所清除的污染物。另一方面, 采用超聲波清洗后, 清洗總效果提高了10 %～ 15 %。

2.2.3 PAC -MBR：根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果, 采用超聲波清洗(120 min)※次氯酸鈉堿洗※鹽酸酸洗※超聲波化學(xué)清洗的步驟對PAC -MBR 工藝中污染的膜進(jìn)行清洗。經(jīng)各步驟清洗后對膜過濾性能的恢復(fù)效果如圖6 所示。

MBR在凈水工藝中的膜污染特征及清洗

經(jīng)超聲波清洗后K/ K0 恢復(fù)到30 %。繼續(xù)進(jìn)行次氯酸鈉堿洗和鹽酸酸洗, 對膜過濾性能的恢復(fù)有較大作用, 但膜過濾性能并未完全恢復(fù)。進(jìn)一步將化學(xué)清洗與超聲波相結(jié)合(稱為超聲波化學(xué)清洗)進(jìn)行清洗(時間為2 h), 膜過濾性能在常規(guī)化學(xué)清洗基礎(chǔ)上繼續(xù)提高約20 %, 說明借助超聲波在清洗液中所起的擾動作用, 能使化學(xué)清洗劑發(fā)揮更大的清洗作用, 且所需時間縮短。

2.3 化學(xué)洗脫液成分：物理清洗將膜表面沉積的濾餅層清除后, 化學(xué)清洗的對象主要是膜表面的凝膠層、吸附層和水垢層。以懸浮生長型MBR 為例, 分析了化學(xué)清洗(堿洗和酸洗)洗脫液中的有機(jī)和無機(jī)成分(如表1 所示),

MBR在凈水工藝中的膜污染特征及清洗

以深入了解膜表面污染物質(zhì)的性質(zhì)由表1 可見, 堿洗可有效地清除微生物和有機(jī)污染物, 酸洗可清除無機(jī)污染物, 無機(jī)成分以Ca

元素為主。將MBR 化學(xué)洗脫液的污染物成分與C -MF工藝的結(jié)果進(jìn)行了比較。與C -MF 工藝相比,MBR 中膜表面的有機(jī)污染物含量較高, 可能與MBR 內(nèi)微生物的代謝產(chǎn)物有關(guān);Ca 元素含量較低,腐殖質(zhì)組分略高, 可能因?yàn)樵贑 -MF 工藝中腐殖質(zhì)組分易與混凝劑作用形成礬花而被去除。將化學(xué)洗脫液的pH 值調(diào)至7 , 用濾膜過濾法測定了溶解性有機(jī)污染物的表觀分子質(zhì)量分布(以TOC 為評價指標(biāo)), 并與C -MF 工藝進(jìn)行了比較(如圖7 所示)

MBR在凈水工藝中的膜污染特征及清洗

由圖7 看出, 兩種工藝條件下膜面有機(jī)污染物均以小分子有機(jī)物為主, 表觀分子質(zhì)量<1 000 u 的占多數(shù)。與C -MF 化學(xué)洗脫液的表觀分子質(zhì)量分布相比, MBR 洗脫液中出現(xiàn)了較多的大分子有機(jī)污染物, 推測與反應(yīng)器內(nèi)微生物代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生有關(guān)。

3、結(jié)論

①M(fèi)BR 型式不同, 膜外表面也表現(xiàn)出不同的污染特征。懸浮生長型MBR 膜表面濾餅層較厚、附著微生物較多, 而附著生長型MBR膜表面為粘性凝膠層所覆蓋。各種MBR 的膜內(nèi)表面基本無污染。②對懸浮生長型MBR 的污染膜, 物理清洗可使濾餅層大部分脫落, 但對膜過濾性能的恢復(fù)效果較差;堿洗對膜過濾性能的恢復(fù)作用顯著, 有機(jī)污染對膜阻力的“貢獻(xiàn)”最大。③附著生長型MBR 的污染膜表面粘性較大, 常規(guī)物理清洗效果差。采用超聲波清洗能使膜通透性恢復(fù)約30 %, 與超聲波結(jié)合的化學(xué)清洗效果優(yōu)于常規(guī)化學(xué)清洗。④MBR 中的膜污染與C -MF 相比,有機(jī)污染物含量較高, Ca 元素含量較低, 腐殖質(zhì)組分含量略高。兩種工藝條件下膜面溶解性有機(jī)污染物均以小分子物質(zhì)為主, MBR 洗脫液中大分子有機(jī)污染物較C -MF 增多, 推測與反應(yīng)器內(nèi)微生物代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生有關(guān)。

編輯：李丹

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