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影响三菱化学mbr膜污堵的因素是什么？

2022-11-11 17:13:52 来源：恒大兴业

严格来讲，膜污堵是指在运行过程中处理物料的微粒，胶体粒子或溶质大分子由于与膜发生物理化学相互作用或机械作用而引起的吸附或者沉积而造成的膜表面覆盖及膜孔堵塞的现象。为什么mbr膜用久了容易污堵，污堵了就需要拆下来洗，那mbr膜污堵的因素是什么呢？
三菱化学MBR在污水处理已经得到了广泛且成熟的应用，因为MBR替代了二沉池，可以保证出水SS和高污泥浓度，省去了很多污水处理师在运营中的一些烦恼，但是，膜污堵问题也一直困扰着MBR的发展及运行！那么针对这些问题，MBR操作人员究竟该怎么做？才能快速找到膜污堵根源，并给予精准打击，以此减少清洗频率。

MBR膜污染的类型

（1）按污染物质成分分类
有机污染：主要来源于混合液中的大分子有机物（多糖、蛋白质等），腐殖酸类，微生物絮体、细胞碎片等。其中溶解性有机物SMP、EPS虽然对于MLSS来说占比非常低，但是它们所造成的膜污染占到26%-52%。微生物在膜孔内及膜表面生长、吸附作用也是膜污染的重要因素。
无机污染：由金属盐类，无机盐离子架桥作用形成。膜的常见无机污染主要是钙、镁、铁、硅等的碳酸盐、硫酸盐及硅酸盐的结垢物质，其中碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁较多。

（2）按污染物的性质分类
可逆污堵（暂时污堵）：可以通过一定的水力措施进行去除膜污堵；如通过清水反洗、曝气抖动可以去除的。
不可逆污堵（长期污堵）：不能通过水力清洗措施去除的膜污堵，可以通过用次氯酸钠、柠檬酸、氧化剂、酸、碱、还原剂等清洗进行去除的。可逆和不可逆，都是可以洗出来的。任何清洗手段都洗不出来的就叫不可恢复性污堵。

Mbr膜污堵的因素影响
膜污堵现象非常复杂，包括多种机理。其中，浓差极化是表面形成滤饼层的主要原因，主要沉积颗粒有悬浮固体，胶体和微生物群。有机和无机物污染是指有机和无机物吸附于膜表面和膜孔中产生的污染。生物污染是微生物群在膜表面附着生长而产生的生物膜。结垢现象是当膜表面溶解的盐的浓度超过其溶解度时产生的，不是主要的膜污染原因。膜污染通常用于概括所有导致膜透过流量下降的现象，根据清洗方法不同，膜污染可以分为：1、短时间内由于浓差极化、膜孔污染和凝胶层的形成使通量下降的可逆污染，通过反洗，曝气，错流等表面清洗方法可以迅速去除的污染，一般指短期污染。2、物料颗粒与膜材料发生的长期作用而产生的不可逆污染，不能被物理清洗方法去除，但可以通过化学清洗恢复通量的污染，一般指长期污染。3、长期运行过程中不能被任何清洗方法所去除的污染称为不可恢复污染。
1）混合液悬浮固体浓度MLSS
MLSS浓度直接影响混合液粘度，粘度升高是MLSS上升引起混合液过滤性能下降的主要原因，如果错流速率或者曝气强度不足以冲刷掉附着在膜表面的固体，将很快引起膜的污堵。
2）粘度
混合液粘度受MLSS影响，MLSS浓度高于临界值时，粘度随固体浓度增加而指数升高。在中空纤维MBR中，混合液粘度影响气泡大小，及纤维膜在反应器中的灵活性。另外，粘度升高会使溶解氧DO传递效率下降，低溶解氧浓度会加剧膜污堵趋势。
3）污泥亲疏水性
许多研究结果表明污泥中亲水性溶解有机物对膜污堵的发生起到负面作用。然而，也有研究发现高疏水性絮状污泥同样会引起膜污堵。污泥的疏水性和表面电荷都与胞外聚合物的组成和性质以及丝状细菌生长指数有关，丝状细菌过量繁殖会产生大量，使电势下降，絮状污泥形状不规则，疏水性增强，导致严重的膜污堵。
4）污泥颗粒大小
膜通量下降主要是由于颗粒引起的。一般来说，颗粒尺寸越小，颗粒越易在膜面沉积，形成的沉积层也越致密，透水性越小，故颗粒尺寸过小将加剧膜污堵。
5）污泥沉降指数SVI
尽管对膜污堵没有直接影响，但污泥沉降指数（SVI）能够反映出混合液中的有机物质的沉降性。目前不能沉降的有机物质，如胶体，溶解有机物，被普遍认为是膜的主要污堵物质。

Mbr膜污堵的解决方法
曝气量以及曝气强度：一般来说，增强曝气强度有利于提高膜透过性，减少膜污染，长时间的低曝气下，污染物迅速沉积在膜表面。然而，强曝气也会破坏污泥絮体。会改变污泥颗粒大小及分布，释放出更多的胶体和溶解有机物（EPS和SMP），而加剧膜污染。因此，水圈COD君建议找到*优曝气强度至关重要。曝气强度对膜透过性的作用受多种因素影响，如混合液浓度、混合液粘度、运行通量等。有学者提出将曝气强度，跨膜压差（TMP）变化以及通量改变在一张图中做出，以此找到*优曝气强度。
膜清洗：膜污堵清洗方法主要包括物理清洗和化学清洗。物理清洗物理清洗包括间歇运行和清水反洗。MBR运行过程中，反冲洗方法是去除表面污堵，延缓膜膜污堵的加重。发现在相同的通量下，低频率高强度反洗比高频率清洗更能有效降低膜污堵。值得一提的是，在间歇运行期间，膜表面的污染物由于重力作用而松散脱落，在曝气作用下，效果更加明显。因此，将间歇运行与反冲洗结合可以更有效缓解膜污染。化学清洗物理清洗无法阻止不可逆污堵的发生，必须通过化学清洗手段来恢复通量。化学清洗包括维护清洗和强力（恢复）清洗。目前常用的清洗剂有NaClO溶液，用于去除有机污染物，柠檬酸，用于去除无机污染物等。
吸附剂的添加：在MBR中，混合液的成分非常复杂。为改善混合液特性，应用*多的就是向反应器内投加粉末活性炭PAC形成生物活性炭。

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