膜本身性质对MBR膜污染影响研究进展

l86广东化工WWW．gdchem．com2017年第7期第44卷总第345期MBR膜污染影响研究进展杨非，廖德祥，耿安朝，石文潮，陈立楠，逯焕波(上海海事大学海洋科学与工程学院，上海201306)[摘要】膜生物反应器出水水质稳定、占地小，是目前水处理的研究热点之一。但膜污染问题是阻碍该工艺发展的重要致因。其中膜本身性质是其关键影响因素。本文总结了膜本身性质对膜污染的影魄研究逑腱，以期为推广该工艺的发展剑遣条件。[关键词]MBR：膜污染：膜本身性顾【中图分类号]X703[文献标识码]A【文章编号】l0O7．1865(2017)07—0186—01ResearchProgressontheInfluenceofMembranePropertiesonMembraneFoulinginMBRYangFei，LiaoDexiang，GengAnchao，ShiWenchao，ChenLi’nan，LuHuanbo(CollegeofOceanScienceandEngineering，ShanghaiMaritimeUniversity，Shanghai201306，China)Abstract：Membranebioreactor(MBR)havegoodwaterquality,compactstructure，isoneofthehotspotsinwatertreatmentatpresent．However,membranetbulingproblemisthemajorcausepreventingMBRfromapplication．Themembraneprope~iesareimportantinfluencefactorsofmembranefouling．ThispapersummarizedtheresearchprogressontheinfluenceofmembranepropertiesonmembranetbulinginMBR，wereputforwardtoprovidetheconditionsforpromotingthedevelopmentoftheprocess．Keywords：MBR：membranefouling~membraneproperties目前随着水资源匮乏问题日益凸显，膜法处理相较于传统活性污泥法在废水回用方面优势越发显著，但膜污染问题严重影响该工艺的推广。虽然可通过清洗进行通量恢复，但频繁清洗或换膜使MBR运营成本大大增加。以其影响因素为源头加以控制成为国内外研究的热点。膜污染的影响因素有很多，一般认为分为三类：即操作条件、混合液形状和膜本身性质『11。其中膜本身性质对膜污染起重要作用。因此，笔者结合国内外的相关研究，就膜本身性质对膜污染的影响做一综述，以期为实际运行中膜污染的缓解提供方法，为该工艺今后的发展创造条件。1膜本身性质对膜污染的影响一般来说，与膜污染息息相关的膜本身性质共分以下几类，如膜材质、亲疏水性、荷电性、膜孔径、粗糙度、几何结构等。1．1膜村质对膜污染的影响常辟j的膜根据材质不同主要分为有机膜、陶瓷膜、金属膜三类。其中有机膜成本较低，制造工艺成熟，目前应用最广，但其强度低、寿命短、易污染。常见的有机膜材料包括聚乙烯(PE)、聚砜(Ps)、聚醚砜(PES)、聚丙烯(PP)、聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯(PVDF)等f。其中聚偏氟乙烯(PVDF)膜抗污染能力较高[。相较于有机膜，陶瓷膜和金属膜具有更好的机械性能、耐高温、通量高；但这两种材料制备难度较大，成本昂贵。王志伟等[l发现在操作条件相同的情况下，PAN膜比PES膜污染速率慢。Zhang等研究表明，金属膜相较于有机膜在污染后通量恢复更容易。1．2亲疏水性对膜污染的影响蛋白质和多糖是MBR中污染物的主要成分，且两者均为疏水性物质，所以亲水性膜抗污染能力更强。Chang等[6J发现，疏水性膜表面更易吸附溶解性物质，更易污染。但这仅适用于运行初期，当膜面形成滤饼层后，污染物化学性质相较于膜本身性质成为决定性因素。对于疏水性膜，可以通过共混、接枝、涂覆、交联等化学方法将其膜面改性为亲水性膜f]。常用接触角0来表征膜的亲疏水性，0越小，亲水性越强。1-3荷电性对膜污染的影响污泥混合液中污泥絮体和胶体粒子一般带负电，若膜面带正电，根据异性相吸的原理，杂质易吸附沉积在膜面加速膜污染。Shimmizu等【]发现，带负电的陶瓷微滤膜通量相较于带正电和不带电有极大提高。实际应用中，可以通过表面改性的方式，改变膜面荷电性，利用强的电斥力缓解膜污染。1．4膜孔径对膜污染的影响膜孔径大小、孔隙率及分布对膜污染有重要的影响。Meireles等【01发现，孔径较大、孔隙率较小的膜污染速率快，这是由于污泥混合液中的胶体粒子进入