料液特性的控制—MBR膜污染

常治辉 原创 | 2017-10-24 17:27 | 收藏 | 投票

 

污泥混合液的性质能够对膜污染产生影响,其中溶解性微生物产物(SMP)、胞外聚合物(EPS)、粒径分布(PSD)和水力条件等都会对膜污染产生重要影响,通常是其含量越高,膜污染越严重,其他因素可以通过影响这些因素从而影响膜污染。所以,人为的降低污泥液中EPSSMP等的含量能够控制料液性质从而降低膜污染。调控污泥混合液的直接方法是向其中投加吸附剂、絮凝剂、其它化学物质等来改变污泥混合液性质,合适的投加剂可以吸附污泥液中的SMP、絮凝、促进絮体间的交联等。此外,通过调节HRTSRT、离子强度、pH和反应温度等操作条件能够改变污泥混合液的沉降性和絮凝性,从而控制反应液中EPS

SMP的含量。粉末活性炭(PAC)是一种被广泛使用的吸附剂,大量实验研究表明,向MBR中投加PAC能够有效控制膜污染的发展,减缓TMP的增长,延长膜的使用寿命。其主要作用是吸附上清液中的溶质和胶体物质,与污泥混合液形成生物活性污泥(BAC),可以有效降低反应器中SMPEPS的浓度。粉末活性还能镶嵌在污泥中充当骨架,使形成的污泥颗粒更加结实,这种结实的污泥颗粒在曝气的条件下不容易被破坏,其内部的EPS等污染物也就不容易释放出来,从而进一步提高反应器的过滤性能降低了膜污染。但是过量投加PAC反而会增加膜污染,一般最优的投加量在l~2 gL左右。此外,PAC的吸附量也有一定的值,随着反应时间的增加,其吸附作用逐渐趋于饱和,此时就需要对PAC进行更换。有些具有高的吸附和离子交换能力的物质如沸石、膨润土等也被用于控制膜污染,这些添加剂的投加可以减少上清液中的有机物含量,因而可以减轻膜污染并提高出水水质。投加沸石控制膜污染的主要作用机理也是吸附混合污泥液中的污泥颗粒、SMP等,从而增强膜的过滤性能。但同样如果投加过多的沸石,也会加重膜污染,其原因主要是过量的沸石能够吸附到膜表面加速滤饼层的形成从而加剧膜污染的形成。絮凝剂是另外一类添加剂,主要作用机理是通过电中和与架桥作用去除SMP,降解污泥上清液中可溶性有机物,使污泥絮凝性增加强,有利于破坏污泥液中胶体的稳定性,形成较大的污泥颗粒,从而有效减缓膜污染。常见的凝剂有铁盐、铝盐、聚合硫酸铁(PFS)、聚丙烯酰胺(PAM)壳聚糖等。其中,铁盐、铝盐絮凝剂在投加到反应器以后,能水解产生氢氧化物絮体。氢氧化物絮体具有吸附作用,可以吸附污泥混合液中的悬浮颗粒胶体粒子、SMP等,有效降低上清液中SMP等含量;同时,由于盐类溶解到水中带正电荷,因此可以与带负电的EPS等相互作用,使得EPS相互缠绕在一起最终能够形成粒径较大的污泥颗粒。较大的污泥颗粒不容易粘附到膜的表面,同时也不容易堵塞膜孔,形成的滤饼层结构也更加疏松,因此可以增强膜的过滤性能,减缓膜污染。由于铁盐铝盐在水中能够水解产生氢离子,投加过多的盐类絮凝剂会降低混合液pH值,影响微生物等新陈代谢和酶活性,从而影响污水的处理效果,因此,投加铁盐、铝盐絮凝剂的量也不能过多。Wu等系统研究了A12(SOdaFeCla、聚合氯化铝(PAC)和聚合硫酸铁(PFS)四种絮凝剂对膜污染的影响,实验结果表明,相比于无机絮凝剂,由于聚合物絮凝剂能够提供更多的正电荷,而且聚合物本身的大分子链状结构能够交联更多的SMPEPS等,从而形成较大的污泥颗粒,进而能够更有效的减小膜的过滤阻力从而控制膜污染。电絮凝技术包括从铝电极、铁电极上电解出铝离子和铁离子作为絮凝剂用于絮凝,电解过程可产生独特的絮凝环境,对污泥悬浮液产生絮凝作用。Bani_Melhem等在MBR中采用电絮凝的方法控制膜污染,结果表明电絮凝作用能够显著降低膜污染速率、提高污泥混合液中COD的去除效率。此外,臭氧能够降低污泥絮体的表面电荷,增加其疏水性,进而提高污泥混合液中颗粒的絮凝能力,降低膜污染。Wu等在研究MBR中臭氧对膜污染的影响时发现,臭氧的最优添加量(03SS)为每天025m#g,此时,混合污泥液中的EPS会明显降低、絮凝性明显增强。生物磁效应作为一种新型的膜污染控制技术逐渐被认识到,其主要作用是利用磁场影响MBR中微生物群的生理活性从而提高污水处理效果。纳米Fe304的表面积较大、表面自由能较高,对废水中的污染物有较强的吸附性,而且容易和污泥液中的溶胶团结合。纳米Fe304通过降低菌胶团表面能,可以使污泥混合液中包含的水更容易与污泥液脱离,提高了污泥液的脱水程度,从而降低MBR抽吸过程中的能耗。

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乾来环保--膜卫士:预防膜污染药剂(用于纳滤、超滤、反渗透、离子交换、MBR膜),破乳除油剂,cod去除剂,重金属捕捉剂,除磷剂,脱色剂。环保型三聚氰胺甲醛树脂用于空气滤纸、玻璃纤维、涂料、乳液手机13793114545网站www.g…
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