MBR膜污染的原由

        我們都知道，MBR膜技術在污水廢水處理領域已經(jīng)得到了廣泛且成熟的應用，但是MBR膜污染的問題，恰恰也是不可避免的，這個令人棘手的問題，具體是怎么來的呢？

MBR膜污染的形成

    MBR膜污染的類型主要有無機污染、有機污染和微生物污染。其中微生物污染是導致膜水通量衰減的主要原因，其表現(xiàn)形式一種為微生物代謝產(chǎn)生的溶解性或膠體物質在膜過程中吸附于膜表面及孔道內；另一種是細菌吸附在膜表面并增殖形成生物膜。

    MBR膜直接與混合液接觸，而污泥混合液又是微生物降解污廢水中有機物的主要場所，其中充斥著各種粒徑大小的活性污泥絮體及胞外聚合物（EPS）。因此MBR膜污染主要被歸類于微生物污染，同時兼有機污染和無機污染。

MBR膜污染的分類

根據(jù)清洗效果，ＭＢＲ膜污染被分為可逆污染、不可逆污染和不可恢復污染三大類，他們的形成時間如下圖所示：

    可逆污染可通過反沖洗、膜松弛等物理方法消除，一般為堵塞膜孔或粘附于膜表面的較粗大顆粒物或濾餅層。不可逆污染需要定期采用維持性化學清洗或加強型化學清洗進行清除，一般為粘附性更強的物質。膜污染一旦發(fā)生，膜通量不可能*恢復到初始狀態(tài)，殘留污染為不可恢復污染，其長期積累zui終將決定膜的使用壽命。

操作條件對MBR膜污染的影響

    MBR操作條件有：膜通量、污泥齡（SRT）、污泥負荷（F/M）、曝氣、溫度、水力停留時間（HRT）及操作環(huán)境等其中進水水質、污泥齡（SRT）、污泥負荷（F/M）、曝氣及操作環(huán)境等直接對膜污染因素產(chǎn)生影響。

膜通量：研究表明操作通量不僅通過水力學影響膜的污染程度，還通過生物學進行影響。此外，與恒定跨膜壓差（TMP）操作相比，恒定通量操作下膜污染形成相對緩慢，但清洗后膜通量恢復差。

SRT：隨著SRT適當延長，MLSS升高，微生物代謝產(chǎn)物（SMP）濃度降低，膜污染得到一定緩解。

曝氣：適度的曝氣可以破壞浸沒式MBR膜面濃差極化，干擾濾餅層形成，抑制凝膠層析出，而曝氣過度將會導致生物絮體破碎，膜污染加速，而且能耗增大。曝氣只對可逆污染起控制作用，對不可逆污染控制效果并不明顯。間歇曝氣模式不但有利于生物反硝化的進行，還可抑制膜污染的發(fā)生。

進水水質和環(huán)境：微生物的代謝過程受進水水質和環(huán)境因素影響較大，MBR膜污染過程必然也受進水水質和環(huán)境因素干擾。混合液中SMP隨進水有機負荷（F/M）增大而升高，當?shù)孜锸?，產(chǎn)生的SMP有較強的污染性。溫度對混合液的黏度、微生物活性及各種傳質，進水溫度波動可使SMP濃度和污染性陡然增高。

    可見系統(tǒng)條件不僅通過改變流體力學條件影響膜的污染過程，還通過改變混合液中微生物的種群和代謝來影響膜污染的形成方式。因此在確定主要ＭＢＲ膜污染因素的基礎上優(yōu)化操作工藝條件是ＭＢＲ膜生物反應器穩(wěn)定運行的保證。

膜性能和系統(tǒng)布置對膜污染的影響

    膜性能包括：膜材質、膜孔徑及分布、膜結構、表面親疏水性和粗糙度等。不同材質的膜因粘附和孔堵塞引起的污染程度也不同．膜表面疏水性越大，污染物越容易發(fā)生粘附使膜孔變窄。而表面粗糙度增大一方面提高了污染物粘附的可能性，但同時也因擾動程度加大降低了濃差極化。

    此外，膜組件的布置方式對污泥在膜面積累也有一定影響。膜組件與曝氣裝置之間的距離決定了氣液兩相流在膜表面形成的剪切力大小。一般來說，在設計和實際應用中要求盡可能提高膜的裝填密度。但裝填密度過高，膜池內會存在部分水力剪切力作用較小的死區(qū)，膜污染加劇。