浸没式厌氧双轴旋转膜生物反应器的膜污染特性研究_白玲

Characteristicsofmembranefoulinginasubmergedanaerobicdouble-shaftrotarymembranebioreactorBaiLing1，LiuChao2，HuKan1，WangShenxiang1（1.CollegeofNaturalScience，JiangxiAgriculturalUniversity，Nanchang330045，China；2.CollegeofcomputerScienceandTechnology，JiangxiNormalUniversity，Nanchang330027，China）浸没式厌氧双轴旋转膜生物反应器的膜污染特性研究白玲1，刘超2，胡侃1，王身相1（1.江西农业大学理学院，江西南昌330045；2.江西师范大学计算机信息工程学院，江西南昌330027）［摘要］试验研究了浸没式厌氧双轴旋转膜生物反应器处理啤酒废水时膜的污染特性。试验分析了膜阻力分布和膜污染速率及稳定运行时膜过滤阻力随运行时间变化的阻力模型。结果表明，膜表面滤饼层很薄，膜污染很轻，膜污染速率很小。结果表明系统由膜组件双轴旋转而形成的良好水力学条件，能有效地减小浓差极化和避免污泥颗粒在膜表面的沉积，可有效控制膜污染。［关键词］浸没式膜生物反应器；废水处理；膜污染［中图分类号］X703.1；TQ032［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2009）08-0018-04Abstract：Thecharacteristicsofmembranefoulinghasbeeninvestigatedinasubmergedanaerobicdouble-shaftro-tarymembranebioreactorforthetreatmentofsyntheticbrewerywastewater.Themembraneresistancedistributionandmembranefoulingvelocityandresistancemodelwhosemembranefiltrationresistancechangeswithrunningtimewhenrunssteadilyareanalyzed.Theexperimentresultsshowthatthecakelayerofthemembranesurfaceisverythinandmembranefoulingvelocityisveryslow.Thefindingprovesthattheexcellenthydraulicconditionofthesys-temwhichisformedbymembranedouble-shaftrotaryturbulenceiseffectiveonminimizingtheconcentrationpolar-izationresistanceandavoidingtheaccumulationofsludgegranulesonthemembranesurface，andconsequentlyre-ducingmembranefouling.Keywords：submergedmembranebioreactor；wastewatertreatment；membranefouling［基金项目］江西省教育厅科技项目（2008GJJ08175）对于高浓度有机污水处理，厌氧生物处理是其中必不可少的一个环节。较之好氧生物处理，厌氧生物处理工艺因产能（产沼气）、降耗（污泥处理成本低）而有着显著的优势。厌氧膜生物反应器（Anaer-obicMembraneBioreactor，AnMBR）是一种处理高浓度有机废水的有效的工艺〔1-2〕，已成为国外如WERF（WaterEnvironmentalResearchFoundation）等协会研究的重点之一〔3〕。目前国内外运行的AnMBR几乎均以能耗高的外置式为主。浸没式由于能耗低而得到了广泛的关注。但浸没式厌氧膜生物反应器的膜污染控制始终无法真正有效地得以解决，因此限制了它的应用，对此技术的研究还处在初级阶段。为了控制、解决浸没式AnMBR中的膜污染问题，笔者研发了一套中试规模的浸没式厌氧旋转膜生物反应器（SubmergedAnaerobicRotaryMembraneBioreac-tor，SAnRMBR）。系统容器容积120L，内装填平板超滤膜。内置的旋转膜组件采用双轴同向旋转，由膜旋转形成的湍流可削弱膜表面的浓差极化及凝胶层的形成，从而有效地控制膜污染，使膜污染降低到最低程度。目前，对于浸没式厌氧膜生物反应器的膜污染性能研究较少。王志伟等〔4〕研究了一体式AnMBR在处理酒厂高浓度有机废水时的