常见问题
MBR膜污染机理
发布时间：
2021-01-29
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3580次
MBR 通常在恒定通量下运行，由于污染物向膜表面迁移的速率由通量决定，因此在该条件下迁移速率维持恒定，污染速率随通量呈粗略的指数方式增加，可持续运行要求MBR应控制在适度通量下，最好低于临界通量。
膜的污染可以粗略的概括为3个阶段，即初始阶段、缓慢阶段、和TMP 跃升阶段。
阶段I：初始阶段
在初始运行期，膜面与混合液中EPS/SMP*之间会发生强烈的相互作用。MBR中会出现胶体物质吸附到新的或清洗过膜上，造成初始膜孔堵塞的问题，这种效应的强弱是由膜孔径大小、分布和膜表面化学特性决定的。在此阶段，尽管一些絮体会在膜表面翻转或滑行，但生物凝聚体通常最终会脱离膜表面，仅留下较小的絮体或EPS。靠近膜表面的微生物因而会更易于附着到膜表面上，并对阶段Ⅱ产生影响。
备注*：EPS/SMP 即胞外聚合物，其中直接来源于活性细胞壁的通常被称为EPS，溶解在混合液中的通常被称为SMP
阶段Ⅱ：缓慢污染
即使反应器在临界通量以下运行，生物絮体暂时附着在膜表面上也会给第二阶段污染带来影响。第一阶段后，膜表面大部分被SMP覆盖，促进了生物微粒和胶体物质在膜面的附着。在第二阶段，有机物可能也会进一步吸附和沉积在膜表面上。吸附可以在整个膜表面上发生，而不只发生在膜孔内，因此生物絮体会开始形成滤饼，但滤饼形成初期不会直接影响通量。但随着时间的推移，膜孔可能部分或全部堵塞。EPS的沉积速率进而会随着通量的增大而增大，导致第二阶段缩短。如果MBR中气体和液流分布不均匀，膜污染将随之出现不均匀现象。
阶段Ⅲ：TMP跃升
按照渗滤理论，随着过滤的持续进行，颗粒物不断沉积到滤饼层内，从而造成污染层孔隙率逐渐减小。在临界条件下，滤饼层将会失去连通性和抵抗力，从而导致TMP较快的增加。按照不均一污染机理，对于膜污染较其他更严重的区域，膜的透水率要低得多。因此污染较轻的区域的渗透性得到增强，局部通量超过了临界通量，在这种情况下污染速率迅速增加。
膜的污染可以粗略的概括为3个阶段，即初始阶段、缓慢阶段、和TMP 跃升阶段。
阶段I：初始阶段
在初始运行期，膜面与混合液中EPS/SMP*之间会发生强烈的相互作用。MBR中会出现胶体物质吸附到新的或清洗过膜上，造成初始膜孔堵塞的问题，这种效应的强弱是由膜孔径大小、分布和膜表面化学特性决定的。在此阶段，尽管一些絮体会在膜表面翻转或滑行，但生物凝聚体通常最终会脱离膜表面，仅留下较小的絮体或EPS。靠近膜表面的微生物因而会更易于附着到膜表面上，并对阶段Ⅱ产生影响。
备注*：EPS/SMP 即胞外聚合物，其中直接来源于活性细胞壁的通常被称为EPS，溶解在混合液中的通常被称为SMP
阶段Ⅱ：缓慢污染
即使反应器在临界通量以下运行，生物絮体暂时附着在膜表面上也会给第二阶段污染带来影响。第一阶段后，膜表面大部分被SMP覆盖，促进了生物微粒和胶体物质在膜面的附着。在第二阶段，有机物可能也会进一步吸附和沉积在膜表面上。吸附可以在整个膜表面上发生，而不只发生在膜孔内，因此生物絮体会开始形成滤饼，但滤饼形成初期不会直接影响通量。但随着时间的推移，膜孔可能部分或全部堵塞。EPS的沉积速率进而会随着通量的增大而增大，导致第二阶段缩短。如果MBR中气体和液流分布不均匀，膜污染将随之出现不均匀现象。
阶段Ⅲ：TMP跃升
按照渗滤理论，随着过滤的持续进行，颗粒物不断沉积到滤饼层内，从而造成污染层孔隙率逐渐减小。在临界条件下，滤饼层将会失去连通性和抵抗力，从而导致TMP较快的增加。按照不均一污染机理，对于膜污染较其他更严重的区域，膜的透水率要低得多。因此污染较轻的区域的渗透性得到增强，局部通量超过了临界通量，在这种情况下污染速率迅速增加。
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