论文部分内容阅读
摘 要：以无纺布作为膜组件，向膜生物反应器A（MBR-A）和膜生物反应器B（MBR-B）中分别投加硬质和软质悬浮填料处理人工废水。通过分析测定MBR-A和MBR-B膜污染阻力R、可逆膜污染阻力Rf和不可逆膜污染阻力Rif的变化，考察软质和硬质悬浮填料控制膜污染的效果。结果表明，软质悬浮填料控制MBR膜生物反应器膜污染的效果好于硬质悬浮填料，特别是在控制不可逆污染阻力Rif上，软质悬浮填料有明显的作用效果。
关键词：软硬质悬浮填料； MBR；膜污染
中图分类号：X703 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.008
膜生物反应器（Membrane bioreactor， MBR）是当今污水回用和废水资源化的一项具有竞争力的新技术[1-2]。但是MBR在应用过程中存在膜污染问题，限制了MBR的应用。目前有效控制膜污染的方法之一是改善MBR中污泥混合液的水利条件，而最常用的方法就是增强曝气强度[3]。但是这不仅会增加运行成本，而且反应器中溶解氧过多会不利于MBR工艺的反硝化脱氮[4]。通过向MBR中投加悬浮填料，并进行曝气，可增加水流的剪切作用。通过悬浮填料与膜表面的摩擦作用和水流的剪切作用，可防止和减少悬浮固体在膜表面形成滤饼层[5]，从而达到减缓和控制膜污染的目的[6]。
1 材料和方法
从图4可以看出，在MBR运行期间，MBR-A和MBR-B的可逆膜污染阻力Rf均随着运行时间的增加而增大，说明尽管采取了添加悬浮填料的方法来控制膜污染，但是随着反应器运行时间的增加，可逆膜污染阻力还是不可避免地会逐渐增大，膜组件的污染会逐渐加剧。但是在反应器运行期间MBR-A的Rf始终高于MBR-B，说明软质悬浮填料控制可逆膜污染阻力的效果好于硬质悬浮填料。从图5所示的不可逆膜污染阻力Rif的变化可以看出，随着运行时间的增加，MBR-A的Rif不断增大，而MBR-B的Rif则变化较小。这说明软质悬浮填料能有效控制不可逆膜污染阻力。此外，在反应器运行期间，MBR-A的Rif始终远远大于MBR-B的Rif。这可能是硬质悬浮填料对污泥絮体的破坏比软质悬浮填料严重，产生大量的微小悬浮固体易沉积在无纺布孔内，形成的不可逆污染阻力也大于软质悬浮填料。
3 结 论
（1）添加硬质、软质悬浮填料后，MBR的膜污染阻力R、可逆膜污染阻力Rf、不可逆膜污染阻力Rif的变化结果表明，软质悬浮填料控制MBR膜污染的效果好于硬质悬浮填料。
（2）特别是在对不可逆膜污染阻力Rif的控制上，软质悬浮填料比硬质悬浮填料表现出明显的作用效果。
参考文献：
[1] 王义，黄先飞.胡继伟.重金属污染与修复研究进展[J].河南农业科学，2012，41（4）：1-6.
[2] 黄芬，仉春华，谢岩，等.Ag/TiO2-PVA 复合膜控制膜污染的试验研究[J].天津农业科学， 2012，18（3）：63-66.
[3] 刘阳， 张捍民，夏杰，等.曝气强度对MBR活性污泥性质和膜污染的影响[J].中国科技论文在线，2008（5）：314-319.
[4] 黄境维， 汤冰. 膜生物反应器在废水脱氮除磷中的应用[J].化工环保， 2007， 27（6）：532-535.
[5] 陈宇，李勇，吴若愚.MBR膜污染机理及其防治方法[C]// 中国环境科学学会.中国环境科学学会2009年学术年会论文集（第一卷）.北京：中国环境科学学会， 2009：946-950.
[6] 仉春华，孙红杰，王芳.悬浮填料控制膜生物反应器膜污染效能研究[J]. 大连民族学院学报， 2012，14（5）：437-440.
[7] Kaltuniewics A. Predicting permeate flux in ultrafiltration on the basis of surface renewal concept[J]. Journal of Membrane Science， 1992，68（1/2）：107-108.
关键词：软硬质悬浮填料； MBR；膜污染
中图分类号：X703 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.008
膜生物反应器（Membrane bioreactor， MBR）是当今污水回用和废水资源化的一项具有竞争力的新技术[1-2]。但是MBR在应用过程中存在膜污染问题，限制了MBR的应用。目前有效控制膜污染的方法之一是改善MBR中污泥混合液的水利条件，而最常用的方法就是增强曝气强度[3]。但是这不仅会增加运行成本，而且反应器中溶解氧过多会不利于MBR工艺的反硝化脱氮[4]。通过向MBR中投加悬浮填料，并进行曝气，可增加水流的剪切作用。通过悬浮填料与膜表面的摩擦作用和水流的剪切作用，可防止和减少悬浮固体在膜表面形成滤饼层[5]，从而达到减缓和控制膜污染的目的[6]。
1 材料和方法
从图4可以看出，在MBR运行期间，MBR-A和MBR-B的可逆膜污染阻力Rf均随着运行时间的增加而增大，说明尽管采取了添加悬浮填料的方法来控制膜污染，但是随着反应器运行时间的增加，可逆膜污染阻力还是不可避免地会逐渐增大，膜组件的污染会逐渐加剧。但是在反应器运行期间MBR-A的Rf始终高于MBR-B，说明软质悬浮填料控制可逆膜污染阻力的效果好于硬质悬浮填料。从图5所示的不可逆膜污染阻力Rif的变化可以看出，随着运行时间的增加，MBR-A的Rif不断增大，而MBR-B的Rif则变化较小。这说明软质悬浮填料能有效控制不可逆膜污染阻力。此外，在反应器运行期间，MBR-A的Rif始终远远大于MBR-B的Rif。这可能是硬质悬浮填料对污泥絮体的破坏比软质悬浮填料严重，产生大量的微小悬浮固体易沉积在无纺布孔内，形成的不可逆污染阻力也大于软质悬浮填料。
3 结 论
（1）添加硬质、软质悬浮填料后，MBR的膜污染阻力R、可逆膜污染阻力Rf、不可逆膜污染阻力Rif的变化结果表明，软质悬浮填料控制MBR膜污染的效果好于硬质悬浮填料。
（2）特别是在对不可逆膜污染阻力Rif的控制上，软质悬浮填料比硬质悬浮填料表现出明显的作用效果。
参考文献：
[1] 王义，黄先飞.胡继伟.重金属污染与修复研究进展[J].河南农业科学，2012，41（4）：1-6.
[2] 黄芬，仉春华，谢岩，等.Ag/TiO2-PVA 复合膜控制膜污染的试验研究[J].天津农业科学， 2012，18（3）：63-66.
[3] 刘阳， 张捍民，夏杰，等.曝气强度对MBR活性污泥性质和膜污染的影响[J].中国科技论文在线，2008（5）：314-319.
[4] 黄境维， 汤冰. 膜生物反应器在废水脱氮除磷中的应用[J].化工环保， 2007， 27（6）：532-535.
[5] 陈宇，李勇，吴若愚.MBR膜污染机理及其防治方法[C]// 中国环境科学学会.中国环境科学学会2009年学术年会论文集（第一卷）.北京：中国环境科学学会， 2009：946-950.
[6] 仉春华，孙红杰，王芳.悬浮填料控制膜生物反应器膜污染效能研究[J]. 大连民族学院学报， 2012，14（5）：437-440.
[7] Kaltuniewics A. Predicting permeate flux in ultrafiltration on the basis of surface renewal concept[J]. Journal of Membrane Science， 1992，68（1/2）：107-108.