目前膜污染控制技術(shù)主要分為以下幾類:
1)在次臨界通量下運(yùn)行,通過控制過濾過程、曝氣在膜表面的沖刷、間歇式操作,來減少泥餅層在膜表面的形成.Cho等研究了厭氧生物反應(yīng)器錯流微濾系統(tǒng)在次臨界通量的操作條件下的污染特性.黃圣散研究了平板膜生物反應(yīng)器在次臨界通量運(yùn)行下的膜污染狀況,并結(jié)合膜污染模型進(jìn)一步表征膜表面的污染特性.試驗結(jié)果表明,該平板膜生物反應(yīng)器在次臨界通量運(yùn)行的情況下,膜污染可分為膜污染緩慢發(fā)展階段和膜污染迅速發(fā)展階段,可分別用膜孔堵塞模型和泥餅阻力模型表征膜阻力與時間的變化關(guān)系,同時,對運(yùn)行后的膜阻力分布進(jìn)行分析,表明泥餅阻力和孔道吸附堵塞阻力是膜污染的主要組成部分,分別占到總阻力的73%和24%,而膜本身阻力僅占3%.Gander等研究用好氧浸沒式MBR處理家庭廢水,膜組件在臨界通量以下運(yùn)行可大大延緩膜污染;同時研究了利用洶涌的曝氣來沖刷膜表面減少濃差極化來減少膜內(nèi)在的污染層,完成一個虛擬的錯流效果.Jeison等研究在厭氧MBR廢水處理中,通過評價TMP的穩(wěn)定狀態(tài),進(jìn)行在線泥餅層管理的先進(jìn)方法.Ueda等研究用浸沒式中空纖維MBR處理家庭廢水時,曝氣強(qiáng)度對泥餅去除的影響.研究表明空氣流速的增加可以增加對泥餅去除效果,但有一個臨界值存在,在此臨界值之上,空氣流速的增加對泥餅去除效果沒有影響;不增加空氣流速而通過加強(qiáng)空氣的流動可以改進(jìn)泥餅去除效果.Low等研究利用機(jī)械運(yùn)動的方法(包括橫向振動、縱向振動和振動剪切波強(qiáng)化過濾裝置(VSEP))來維持MBR膜在相對“清潔”的條件下和保持膜通量與清潔的膜相近.研究表明,控制平均0.2m/s的振動頻率,對浸沒式MBR能維持其清潔膜通量的75%以上,且具有高膜驅(qū)動壓力的VSEP比浸沒式MBR具有6.8倍的通量,維持穩(wěn)定通量達(dá)到清潔膜通量的70%.Ren等研究中試規(guī)模的MBR處理高濃度醫(yī)藥廢水,用BPANN優(yōu)化操作參數(shù),能有效減輕膜污染.但是,即使在次臨界通量下運(yùn)行時也有膜污染發(fā)生,TMP也會升高,膜通量隨時間下降.因此,要考慮用其它預(yù)防性的方法來維持系統(tǒng)的穩(wěn)定操作.當(dāng)采用間歇式操作時,研究表明小規(guī)模的MBR處理高污染的廢水比大規(guī)模MBR更為經(jīng)濟(jì)可行。具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.yiban123.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
2)通過投加粉末狀活性炭(PAC)改善混合液的過濾特性.向生物反應(yīng)器內(nèi)投加PAC有助于改善污泥混合液的特性,減小過濾的阻力,提高膜的滲透速率,并能提高膜生物反應(yīng)器的處理效率;此外PAC對膜表面的泥餅層具有沖刷作用,可以大為減輕膜污染.Ye等研究用MBR處理市政廢水中,投加PAC后形成的動力學(xué)膜有一個合適的厚度,能大大減輕膜污染并能提高污染物的處理效率.結(jié)果表明,COD的去除率由94.16%提高到97.09%,NH4+-N的去除率由72.55%提高到76.13%;在運(yùn)行時不需任何化學(xué)清洗。
3)通過反沖洗、反脈沖和化學(xué)清洗去除污染層.反沖洗對膜性能要求較高(目前能進(jìn)行反沖洗的商業(yè)化的膜較少),為避免損傷膜而導(dǎo)致出水惡化,反沖洗應(yīng)在低壓狀態(tài)下操作.采用反沖洗和反脈沖[能顯著提高膜通量,但反沖洗要消耗一定量凈化水,反沖洗周期過短會使出水量下降,過長則膜通量衰減加快,故在膜生物反應(yīng)器中應(yīng)尋找最佳反沖洗周期.Kang等[對厭氧MBR中的有機(jī)膜和無機(jī)膜的過濾特性進(jìn)行了比較,研究表明反沖洗和回流方式能有效地減輕膜污染.有機(jī)膜用酸性(pH2.0)反沖洗,膜通量增加兩倍;無機(jī)膜用堿性反沖洗,提高了膜通量;且回流方式能獲得更高的膜通量.清洗方法可以是在線和離線清洗.葛元新等介紹了膜清洗的幾種方法及發(fā)展?fàn)顩r,并提出了膜清洗技術(shù)的發(fā)展方向.張傳義等研究表明,膜污染存在一個“臨界膜污染”水平,當(dāng)膜污染發(fā)展到“臨界膜污染”水平,膜污染急增,此時在線清洗對膜污染的去除效果不明顯,建議在線清洗最好控制在臨界膜污染之前進(jìn)行.由于生物污染而增加了膜污染的復(fù)雜性.隨著現(xiàn)代分析儀器的發(fā)展,如PCR技術(shù),原子力顯微鏡和掃描電鏡等研究微生物群落結(jié)構(gòu)動力學(xué)變化與降解功能的關(guān)系,生物污染已被廣泛地研究和表征,但這些儀器價格昂貴,很難普及.因此在這個領(lǐng)域的進(jìn)展相對要慢.生物污染控制仍是MBR的一大挑戰(zhàn)。
