曝气强度对膜污染的影响_张传义

第一作者:张传义,男,1976年生,讲师,研究方向为水污染控制。*中国矿业大学科技基金资助项目。曝气强度对膜污染的影响*张传义1袁丽梅2张雁秋1(1.中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州221008;2.东华大学环境科学与工程学院,上海200051)摘要混合液浓度的高低及其粒度分布特性是影响膜生物反应器膜污染的重要因素。在一定污泥浓度下,主要考察了曝气强度对污泥絮体粒度分布的影响,以及不同粒度下的膜污染特性。试验结果表明,曝气强度提高,可以起到减缓污泥颗粒在膜表面的沉积作用,但高的错流流速产生的剪切效应使得污泥颗粒变得琐碎,导致细小胶体粒子和溶解性部分增多,增加了膜孔吸附和堵塞的机会,加剧了膜污染的进程。膜污染速率在曝气强度提高初期阶段迅速降低,接着又随曝气强度增加而缓慢升高,在污泥质量浓度为8g/L的试验条件下,对应的最适曝气强度为84m3/(m2h)。关键词膜生物反应器膜污染曝气强度粒度分布EffectofaerationintensityonmembranefoulingZhangChuanyi1,YuanLimei2,ZhangYanqiu1.(1.CollegeofEnvironmentandSpatialInformatics,ChinaUniversityofMiningandTechnology,XuzhouJiangsu221008;2.CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,DonghuaUniversity,Shanghai200051)Abstract:Inamembranebioreactor(MBR),sludgeconcentrationandgranulometricdistributionofabiologicalsus-pensionaretwokeyfactorsresultingtomembranefouling.Inthiswork,theeffectofaerationintensityonflocsizedistribu-tionandmembranefoulinginmixedliquorsuspendedsludgewasstudied.Increasingaerationintensitycanpreventthesludgeparticlesfromdepositingonthemembranesurfacetosomedegree,andthuscreatahightangentialflowinducingamodifica-tionofthegranulometricdistributionoftheparticlesizeandariseoffinecolloidalparticlesandsolublefraction.Meanwhileanincreaseofaerationintensitycanalsoenhancethechanceofcloggingandadsorptioninthemembranepore,andconse-quentlybyanincreaseintheprocessofmembranefouling.Therateofmembranefoulingrapidlydevelopswithrisingofaera-tionintensityinthefirstperiod,followingbyaslowincreasewhenaerationintensityisfurtherenhanced.Anoptimumvalueof84m3/(m2h)wasfoundatasludgeconcentrationof8g/L.Keywords:MembranebioreactorMembranefoulingAerationintensitySizedistribution膜生物反应器(MBR)是一种融合膜分离与生物降解于一体的污水处理新技术[1],与传统生物处理相比,该技术具有污染物去除效率高、出水水质好且稳定、剩余污泥产生量少等优点。但是,膜污染依然是影响该技术经济性和运行稳定性的一个关键因素。膜污染是指与膜接触的料液中的微粒、胶体粒子或溶质大分子与膜存在物理、化学、生化作用或机械作用,引起膜面或膜孔内吸附、沉积以及微生物在膜水界面的积累,造成膜孔径变小或堵塞,使膜产生透过流量与分离特性大幅度降低的现象。研究表明,影响膜污染的主要因素有污泥絮体、溶解性大分子、微细胶体粒子以及膜孔内繁殖的细菌[2,3]。为减缓膜污染进程,对MBR中污泥絮体的特性以及生物环境进行试验考察是十分重要的。本文采用一体式MBR,在一定污泥浓度下,主要考察了不同曝气强度下混合液特性的变化及其膜污染的特征。1试验装置及