双层膜结构对-MBR-中膜过滤性能与污染物去除的影响

2014年9月Sep．2014华南师范大学学报(自然科学版)JOURNALOFSOUTHCHINANORMALUNIVERSITY(NATURALSCIENCEEDITION)第46卷第5期Vo1．46No．5文章编号：1000—5463(2014)05—0080—05双层膜结构对MBR中膜过滤性能与污染物去除的影响江峰，李腾，张秋云，张泽锋(华南师范大学化学与环境学院，广州510006)摘要：膜生物反应器(MBR)是污水处理领域具有巨大应用前景的新技术之一，但膜污染是影响MBR稳定运行的关键问题．为控制膜污染、延长MBR的有效运行周期，该研究提出了一种双层结构的膜元件，并分析这种新型膜元件对有机物、氨氮去除效率和过膜通量变化的影响．结果表明，与传统单层膜元件进行比较，装备双层膜元件的MBR中过膜压力上升较为缓慢，压力跃升点的出现明显得到延迟，膜过滤稳定运行周期延长了120％．荧光原位染色和膜面胞外聚合物测定的结果都显示，双层膜结构可以有效控制可逆和不可逆的膜污染．同时，双层膜元件能显著提高有机物、氨氮和总氮的去除率．总体上，双层结构的膜元件对于控制膜污染、提高出水水质具有积极作用．关键词：膜生物反应器；双层膜元件；膜污染；脱氮中图分类号：X703文献标志码：Adoi：10．6054／j．jscnun．2014．06．023StudyontheFoulingControlandPollutantsRemovalRateswithaDouble-LayerMembraneModuleinaMembraneBioreactorJiangFeng，LiTeng，ZhangQiuyun，ZhangZefeng(SchoolofChemistryandEnvironment，SouthChinaNormalUniversity，Guangzhou510006，China)Abstract：Membranebioreactorhasbecomeoneofthemostadvancedsewagetreatmenttechnologiesintheworld，butmembranefoulingisthemainproblemforitswideapplication．Tocontrolfouling，adouble—layermembranemodulewasproposedandfabricated．Inthelab—scaletests，thedouble—layermembranemodulepostponedtheap—pearanceofthesuddenlyincreaseoftrans．membranepressure．whichiSanindicationofmembranefouling．Itex—tendedtheeffectiveworkingtimefor120％incomparisonwiththeconventiona1single—layermembranemodule．TheanalysisresuItsoffluorescentstainingandextracellularpolymersubstancesonmembranesurfaceshowedthattheproposedmembraneunithelpscontrolbothreversibleandirreversiblefouling．Meanwhile，theCODandaminoniarem0valrateswerealsoincreasedwiththedouble—layermembranemodule．Itdemonstratesthat，thedouble—layermembranemodulewasbetterthanconventionalmembranemoduleinrespectoffoulingcontrolandeffluentquality．Keywords：MBR；double—layermembranemodule；fouling；ammoniaremoval近年来，具有处理效率高、出水水质好、占地面积小、泥水易分离等特点I2的膜生物反应器(简称MBR)在污水处理领域成为研究热点．然而，当前制约MBR发展的核心问题是膜污染问题．膜污染机理尚未明确，研究学者普遍认为，导致膜污染的是不可逆的膜孔堵塞，其污染物是胞外多聚糖(简称EPS)-6]．EPS是微生物的代谢产物，LEE等发现EPS分泌过程存在“群体感应”，即细胞密度越大EPS分泌速度越快．在MBR的膜上，即使有曝气冲刷也会存在一层泥饼层(cakelayer)．泥饼层主要由微生物在膜上堆积而成，其一方面起到降解污染物的作用J，另一方面其紧密的细胞结构也导致E