哪些因素影响深圳中空纤维MBR膜的性能?
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MBR膜的运行问题研究受到各地对污水处理水质的不断提升的压力,新的一些工艺不断应用到污水厂中,其中MBR膜生物反应器的生产制造工艺的成熟和生产厂家的不断增加,MBR 膜在市政污水厂的应用也越来越多,但是随着MBR的大量使用,也出现了MBR 的一些运行问题需要进行解决。
MBR膜生物反应器是通过特殊的膜材料对活性污泥进行泥水分离的装置,用沉浸于好氧生物池内之膜分离设备截留槽内的活性污泥与大分子有机物。
在之前的公众号对MBR生物膜反应器的机理也做了一些简单的讨论。
随着水质指标的提升,污水厂在使用MBR膜进行水处理的同时,不断地出现了一些运行和管理的问题,使MBR膜运行问题成为制约污水厂稳定运行的主要因素。
今天围绕一些在采用MBR工艺的污水厂中出现的一些问题和大家进行一些探讨。
MBR膜生物反应器从本质上仍是物理过滤,因此MBR产生的最大的问题依然与过滤相关。
也就是说在运行中最容易出现的问题主要是膜通量的下降,导致无法保持足够的产水能力,造成出水水量锐减,系统无法通过足够的水量,造成系统处理能力下降,污水提升泵压缩产量,造成厂外污水滞留溢流等事故发生。
从这个根本的原因上来看,在污水厂的调试以及运行期间会遇到MBR问题,都是以MBR的堵塞为表征出现的,但是最终的表征结果是MBR堵塞,但是堵塞的原因是由很多方面产生的,从一些污水厂的运行情况来看,对MBR的运行造成影响的主要有:1、活性污泥的原因:由于活性污泥中的微生物浓度不足,无机盐类或者无机物较多;微生物种群出现异常情况(丝状菌膨胀和生物泡沫等),以及微生物表面过多的EPS导致的MBR膜阻塞,性污泥中的细胞外物质EPS黏度高,在水温水质发生变化的同时,会出现EPS的变化,EPS对MBR的污堵问题也受到越来越多的研究者的关注,导致MBR膜通量快速下降。
当活性污泥产生大量生物泡沫的故障时(生物泡沫较多的时候,一般会有活性污泥的大量流失),或膜堵塞而导致MBR池的活性污泥溢出等情况。
MBR运行过程中影响因素、生化过程及污染清洗的控制MBR工艺处理城市污水和工业有机污水,由于其高效、节能、无相变、无二次污染、产出水水质好、占地少、自动化程度高等特点,在污水处理与资源化工程中得到了广泛的应用,并显示了广阔的发展前景。
1、MBR影响因素的控制膜生物反应器工艺中,膜分离的操作条件类似于传统膜分离,主要控制因素有进水水质、膜面流速、温度、操作压力、pH值、MLSS等。
(1)温度膜生物反应器系统宜在15℃~35℃下运行。
通常,温度上升,膜通量增大,这主要是因为温度升高后降低了活性污泥混合液的粘度,从而降低了渗透阻力。
(2)操作压力在控制活性污泥混合液特性基本不变的情况下,膜通量随着压力的增加而增加;但当压力达到一定值,即浓差极化使膜表面溶质浓度达到极限浓度时,继续增大压力几乎不能提高膜通量,反而使膜污堵加剧。
浸没式MBR的跨膜压差不宜超过0.05MPa。
(3)溶解氧溶解氧是影响有机物去除效果的重要因素。
特别是在以除磷脱氮为目的的情况下,溶解氧的浓度控制显得尤为重要。
在不同的膜生物反应器工艺类型中,混合液以各种形式在生物反应池内形成好氧、缺氧及厌氧段。
反应池各段DO的控制范围为:厌氧段在0.2mg/L以下,缺氧段在0.2mg/L~0.5mg/L之间,好氧段溶解氧浓度宜不小于2mg/L。
(4)膜面流速膜面流速与压力对膜通量的影响是相互关联的。
压力较低时膜面流速对膜通量影响不大,压力较高时膜面流速对膜通量影响很大。
随着膜面流速的增加,膜通量也增加,尤其是当压力比较高的时候。
这是因为膜面流速的提高一方面可以增加水流的剪切力,减少污染物在膜表面的沉积;另一方面,流速增大可以提高对流传质系数,减少边界层的厚度,减小浓差极化的影响。
另外,膜面流速对膜面沉积层的影响程度还与料液中污泥浓度有关,在污泥浓度较低时,膜渗透速率与膜面流速呈线性增加。
但当污泥浓度较高时,膜面流速增加到一定的数值后,对沉积层的影响减弱,膜通量增加的速度减小。
A/O-MBR工艺及膜性能影响因素研究摘要:介绍了国内外MBR的应用现状,分析了膜材料、膜孔径对膜能量及膜污染的影响,阐述了温度对膜过滤性能的影响。
与其它工艺相比较,MBR工艺具有较好的应用前景。
关键词:MBR 膜特性膜污染引言MBR技术是活性污泥法与膜技术相结合的一种集成技术[1],在水处理中的应用及其研究正备受人们关注。
同时由于膜对难降解大分子有机物和专属功能微生物的截留作用使得MBR处理难降解有机废水的效果明显优于传统工艺。
由于膜的分离作用,生物反应器内的活性污泥浓度较传统的生物处理法要高,这就提高了污水的处理效率与出水水质,同时降低了运行过程的能耗。
膜生物反应器日益得到重视也正源于此。
但膜生物反应器中膜污染以及使用寿命等依然是该技术需要解决的难题。
所以对膜性能影响因素的研究仍然是现阶段的一个重点内容。
综合来讲,该工艺仍是一种新型高效的很有发展前景的污水处理工艺[2,3]。
1、MBR国内外的应用现状1.1国外应用现状目前,越来越多的国家将MBR用于生活污水和工业废水的处理。
表1列出了一些发达国家近年来MBR的应用情况。
表1膜生物反应器在国外应用的情况注: 1)污水处理厂仍在设计建设中;2)原文中单位为人口当量(Population Equivalents,PE),此处按照1 PE=0.5 m3/d估算。
1.2国内的应用现状1998年,大连大器公司设计的200 m3/d的中水回用装置就己在大连投入运行;天津清华德人环境公司和天津大学共同研制的MBR已有了一些应用实例。
以处理天津某写字楼排放的污水为例,该写字楼的建筑面积约为17000m2, 采用了日处理能力为25m3的装置,设备本体占地3.2m2,投资10余万元,能耗为0.8 kW·h/m3。
处理出水可用作冲厕、绿化及洗车等。
清华永新双益环保有限公司开发研制的一体化膜生物反应器先后在“北京汇联食品有限公司食品加工废水处理工程(250m3/d)”,“清华大学东区浴池中水回用工程(200m3/d)”中应用,其中“北京汇联食品有限公司食品加工废水处理工程”于2002年4月24日通过北京顺义环保局验收,工程处理后出水水质远远优于《生活杂用水质标准》,无色、无味、清澈、透明,完全达到了《北京市水污染物排放标准—排入地表水体及其汇水范围的水污染物排放标准》(试行)的二级排放标准,现出水主要用于厂区绿化灌溉等。
影响MBR膜通量的因素有哪些导致膜通量减少的原因有以下几种情况:1、疏水性处理;2、亲水性MBR膜受潮;3、生产线上的膜丝内应力过大,储存放置期间消除了内应力,导致MBR膜孔收缩甚至塌陷;4、纺丝工艺条件有问题,包括一浴、二浴温度、浓度、速度;5、MBR膜厚度不同,影响膜结构的形成,导致孔径、孔隙率不同;6、不同后处理工艺,影响膜孔的保湿效果以及性能的稳定性;7、铸膜液配方;和去年纺丝生产线工艺及产品性能比较,就现在车间实际情况分析如下:1、内衬膜丝:(1)纺丝工艺条件和去年基本上没有变化,包括一浴、二浴、传动辊轮、纺丝速度控制、铸膜液温度压力等都没有大的变化;(2)后处理工序工艺条件没有大的变化;(3)膜的性能检测包括通量、剥离强度、泡点检测数据,没有大的变化;2、普通膜丝:纺丝工艺条件和去年生产线相比较,有以下几点变化:(1)一浴传动系统改造,所有辊轮直径加粗,而且从动轮数量增加了两个;(2)从动轮转动灵活度没有去年的好;(3)从动轮表面结构及接触面积和去年的不同,今年改造后的辊轮,每根丝都在一个定向槽传送,去年生产线的从动辊外径均为一个平滑面,没有中间的凸出(4)绕丝辊距离三浴的距离比去年长了有1米;3、分析结果:(1)有可能一浴辊轮在带动膜丝过程中,增加了膜丝的内应力:绕丝辊距离三浴的距离我认为可能不是主要影响因素。
辊轮存在上述几种情况的变化,导致刚刚进入一浴的膜丝,与辊轮的接触面积增大,表面摩擦阻力大,因此在膜丝内部产生的内应力有可能增大;膜丝内应力过大,是导致膜丝通量下降的主要原因。
从生产线、后处理工序各环节做通量检测没有异常,说明内应力还没有消除;干燥间放置一段时间,有可能内应力自然消除,致使膜孔收缩,通量减小(有相关资料有过这方面介绍)。
(2)甘油质量可能不是这次质量问题的主要原因:理由如下:内衬膜丝通量实验,无论是干燥间、生产线,还是酒精浸泡、自来水浸泡,无论随机从成品组件中抽样,还是单根膜丝跟踪检测,基本上数据都没有异常。
MBR工艺膜污染影响因素及其减缓措施p2、膜污染机理膜污染是由于被处理物料中的微粒、胶体粒子或溶质分子与膜发生物理化学作用,或因浓度极化使某些溶质在膜表面浓度超过其溶解度,以及机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附、沉积造成膜孔变小或堵塞,使膜产生透过流量与分离特性的变化现象。
膜污染可以通过几种物理化学机制和生物机制产生,并且通过浓差极化而使污染加重。
根据产生机制,膜污染分为两类:物理化学污染和生物污染。
其中,物理化学污染一般由进水中的蛋白质和胶体(颗粒)物质引起;而生物污染一般由微生物引起。
对于好氧MBR活性污泥过滤系统中,一般公认的主要污染物是细胞产生的胞外聚合物(EPS)。
这就是通常所说的膜生物污染。
膜生物污染一般可分为两个阶段:第一阶段是微生物(包括各种细菌和微生物)通过向膜面的传递(可以通过扩散、重力沉降、主体对流)而能动地积累在膜面上形成生物膜。
第二阶段是生物膜积累到一定程度,引起膜通量的明显下降。
3、膜污染影响因素3.1 膜的本身特性膜的特性包括膜的材料、孔径大小分布及其物化性质(包括膜面的亲水性、疏水性等)。
因此在选择膜的类型时,必须考虑其防污染特性。
3.2 料液成分及性质反应器中混合物成分会直接影响到膜的污染程度和使用寿命,如无机成分中的铁盐会沉积在膜丝上,另外油污对膜的污染影响也很大。
所以膜处理需要较好的预处理,以除去对膜污染影响较大的成分。
在膜生物反应器中,污泥浓度、pH值、泥水混合液的粘度及菌胶团的大小、特性等都会对膜污染产生直接影响。
3.3 微生物污染超滤膜在处理过程中,会生成生物膜,虽然这样提高了有机污染物的处理效率,但是也不可避免的带来了微生物污染。
因为膜面和膜内的微孔中有微生物所需的营养物质,因而会有大量微生物滋生。
3.4 溶解性有机物。
这些有机物来源于微生物的代谢产物,它们可在膜丝表面形成凝胶层,也能吸附在膜丝的微孔表面而堵塞孔道。
通过对膜污染的宏观观察、微观观察及对进水成分的分析,发现处理城市污水影响较大的是料液成分和微生物。
83中空纤维膜的性能影响分析及其调整方法文_廖香红 德蓝水技术股份有限公司摘要:近些年来,膜分离技术在污水处理领域表现出诸多的优势,并迅速发展。
本文以聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和二甲基乙酰胺(DMAC)等为原料制成的中空纤维膜为研究对象,对中空纤维膜丝纯水通量、脱除特定组分能力、泡点压力、膜丝的内外径及其拉伸性能等性能进行检验测试。
通过测试可知膜丝的生产原料、膜丝的壁厚以及天气的变化都对其性能有一定的影响,可以通过添加一些改性剂来调节生产原料所带来的影响,也可以通过调整工艺参数、清洗生产机器的关键零部件等方法来缩小不良影响,以达到提高膜丝的性能的目的。
关键词:中空纤维膜;聚偏氟乙烯;膜丝性能;工艺参数Hollow Fiber MembranePerformance Impact Analysis and Adjustment MethodsLIAO Xiang-hong[ Abstract ] In recent years, membrane separation technology has shown many advantages in the field of wastewater treatment, and has developed rapidly. In this paper, the hollow fiber membrane made of polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinylpyrrolidone (PVP) and dimethylacetamide (DMAC) was used as the research object. The pure water flux, the ability to remove specific components, bubble point pressure, inner and outer diameter and tensile properties of the hollow fiber membrane were tested. It can be seen from the test that the raw materials, the wall thickness and the change of weather all have a certain influence on the performance of the film filament. The influence of the raw materials can be adjusted by adding some modifiers, and the adverse effects can be reduced by adjusting the process parameters and cleaning the key parts of the production machine, so as to achieve the purpose of improving the performance of the film filament.[ Key words ] hollow fiber membrane;PVDF;membrane performance;process parameters1 中空纤维膜的检测原理本文利用中空纤维膜丝中空的特点,测试了膜丝的泡点压力及内外径,在外压0.1MPa下对膜丝的纯水通量和脱除特定组分的能力即截留率进行测试见图1,利用原料的高机械强度,测试膜丝的拉伸性能。
MBR膜容易结垢怎么办?为什么MBR膜上这么简单结垢,个把月就要拆下来洗,在线反洗都没用,求大神指导?MBR在污水处理已经得到了广泛且成熟的应用,由于MBR替代了二沉池,可以保证出水SS和高污泥浓度,省去了许多污师在运营中的一些苦恼,但是,膜污染问题也始终困扰着MBR的进展及运行!那么针对这些问题,MBR操作人员毕竟该怎么做?才能快速找到膜污染根源,并赐予精准打击,以此削减清洗频率。
一、膜污染的定义膜污染通常是指混合液中的物质在膜表面(外部)和膜孔内(内部)吸附聚集,造成膜孔堵塞并促使孔隙率变小,引起膜通量的衰减和过滤压力上升的过程。
在膜过滤的操作中,水分子和细小物质不断透过膜,同时一些物质被膜截留而堵塞膜孔或在膜表面沉积,从而造成膜污染。
可以说,是膜截留导致了膜污染。
膜污染的直接表现,就是膜通量的下降或者操作压力的上升。
活性污泥混合液体系中存在的养分基质、菌胶团、微生物细胞、细胞碎片、微生物代谢产物(EPS、SMP)以及各种有机、无机溶解性物质等都对膜污染有贡献。
膜污染的进展通常可分为3阶段(也有2阶段说法):(1)初始污染:发生在膜系统投入运行的初期,膜面与混合液中的胶体、有机物等发生剧烈的相互作用,污染方式有粘附、电荷作用、膜孔堵塞等。
错流过滤的条件下,细小的生物絮体或胞外聚合物照旧能够依附在膜表面上,而小于膜孔径的物质会在膜孔中吸附,通过浓缩、结晶沉淀和生长繁殖的作用造成膜污染。
(2)缓慢污染:初期膜表面光滑,大颗粒物质不简单附着,主要由EPS、SMP、生物胶体等黏性物质通过吸附桥架、网捕等作用吸附在膜表面形成凝胶层,造成膜过滤阻力的缓慢上升,对混合液中的污染物的截留性能会有增加。
凝胶层的污染是不行避开的,带来的影响是膜阻力的缓慢上升。
在恒流操作中表现为TMP的缓慢上升,在恒压模式中表现为通量的缓慢衰减。
(3)快速污染:第2阶段形成的凝胶层在持续的过滤压差和透水流的作用下,随着污染物的沉积渐渐密实,导致膜污染从量变到质变,混合液中的絮体快速在膜表面聚集并形成污泥滤饼,跨膜压差快速上升。
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MBR中空纤维膜通量下降的原因是什么?
MBR中空纤维膜技术是一种新型污水处理技术,采用MBR膜组件代替传统的生物处理技术,在生物反应容器中填充高浓度的活性分解微生物,可以提高污水分解处理能力,减少处理池中的污泥量,与过去使用的化学中和法相比,经过MBR中空纤维膜中处理的污水具有环保、经济、实用的特点,符合污水处理的要求。
随着MBR中空纤维膜的出现,污水问题有了一个有效的解决方案,但是,在MBR中空纤维膜的应用中膜通量会出现一些异常问题。
MBR中空纤维膜广泛应用于炼油废水领,经过处理的废水,无论是固体颗粒还是对人体健康有害的有毒物质,都有不同程度的下降。
MBR中空纤维膜通量在运行中会急剧下降,造成这一问题的主要因素是污水处理系统长时间运行后,污水池内污泥堆积严重,有用空间未及时清理,造成沉淀功能差和生物粘泥,污水污染严重,超出了污水处理系统的能力。
深圳中空纤维MBR膜在存储时要注意哪些问题?
深圳中空纤维MBR膜在不使用的时候,也是需要做好维护的,尤其要注意深圳中空纤维MBR膜的储存方法,那么具体方法是什么呢?下面一起来看看吧。
①深圳中空纤维MBR膜产品应放置在通风干燥、有遮掩物、没有阳光直射、防潮和无腐蚀性气体的场所储存。
②深圳中空纤维MBR膜产品存放环境温度范围为5-40℃,未经使用新的干事元件在低于-4℃时不会受影响;保存在1%SMBS标准保护液中的元件在-4℃以下时会结冰,因此,产品的储存温度应在零度以上。
③用保护液保存的深圳中空纤维MBR膜元件,每三个月必须检查一次微生物的生长状况,如果保护液发生混浊或超过6个月的话,应从包装袋中取出元件,重新浸泡在新鲜的保护液中1h,沥干后再重新做密封包装。
④保存液pH不可低于3,当亚硫酸氢钠氧化成硫酸时,pH会降低。
因此亚硫酸氢钠保存液的pH值每3个月至少要抽样检测一下,当pH值低于3时,需要更新保护液。
MBR膜元件性能下降快的原因
2020.05.08
MBR膜元件性能下降快的原因
其实在水处理设备运行期间有许多需要注意的问题,正确的操作以及维护往往是提升设备工作性能的重要条件,作为核心过滤元件的MBR膜元件也是一样,错误的操作很可能是造成膜性能下降快的重要原因,其中包括过量的给水流量,保安过滤器压差急剧上升等,所以为了避免膜性能过速下降我们应注意以下几点问题:
1、控制水的PH值,一般情况下给水的PH值应控制在3-11范围内。
2、水处理设备运行期间,给水流量一定不要超过设计标准值,浓水流量应尽量避免小于设计标准值。
3、经常关注保安过滤器的压差,保证压差在标准范围内。
4、关注原水水质情况,如果原水水质发生变化,及时调整预处理工艺。
MBR膜元件性能的下降也是水处理设备产水量不断下降的主要原因,通常这种情况都是膜性能的正常衰减以及操作不当,没有维护得当等情况造成的,所以用户要详细了解MBR膜元件在日常使用时需要注意的事项。
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哪些因素影响MBR中空纤维膜的性能?
MBR中空纤维膜是整个污水处理过程的重要组成部分,膜生物反应器膜的核心部件是MBR中空纤维膜,主要用于过滤活性污泥和其他杂质,自诞生以来,人们一直在研究和改进MBR中空纤维膜,主要方向是提高膜通量,从而减少膜的使用面积。
反应器的建设成本和运行成本由膜材料决定,膜生物反应器膜可分为有机膜和无机膜,常见的膜生物反应器是有机膜,常用的膜材料有聚乙烯、聚丙烯等,分离式膜生物反应器通常采用超滤膜组件,分子量越大,初始膜通量越大。
当膜材料被选择时,其的物理和化学性质被确定,影响MBR中空纤维膜性能的还有操作方式,不仅污泥浓度和混合液的粘度会影响膜通量,而且混合液本身的一些过滤特性,如活性污泥,也会导致膜通量的衰减。
研究表明,添加粉末活性炭和絮凝剂可以改善泥水分离性能,形成体积较大、粘度较小的污泥絮体,减少膜堵塞的机会,絮凝剂的过量添加会限制污泥活性,并影响反应器的处理能力和效果。
如果想改善靠近膜表面的材料的流体动力学条件,可以增加流体的流速,设计合理的通道结构,提高膜间液体的上升速度,并使大量曝气在膜表面起到错流过滤的作用,对浸没式膜生物反应器非常重要。
MBR中膜污染的影响因素和解决方法
一、影响膜污染的因素
MBR在持续运行的过程中,污染物会不断在膜组件中沉积,造成膜堵塞形成膜污染。
而影响膜污染的因素可划分为 3类:
(1)膜组件:膜材料、膜孔径、膜构造
(2)操作条件:错流与紊流,压力
(3)污泥混合液特性
二、膜污染的解决方法
要从优化改进膜组件、改变悬浮液特性、降低入膜活性污泥混合液质量浓度和膜上污染物的脱落清除四方面入手。
1、优化改进膜组件
膜组件的优化设计应充分考虑膜组件的放置方式与水力形态的关系、中空纤维膜的管径与长度的关系两方面。
有试验表明:没有曝气时膜丝横向放置优于轴向,有曝气时轴向放置效果更好;膜丝直径试验结果表明:在错流系统中,无论是否曝气,细膜丝均优于粗膜丝;通过模型计算得到当膜丝长度为0.5-3m时,适宜的膜丝内径为0.2-0.35mm时,活塞流可有效提高膜通量。
2、改变悬浮液特性
膜污染物主要来自于活性污泥混合液,对其进行预处理,改变其过滤特性,可有效降低和减缓膜污染。
具体方法可向生物反应器中加入少量絮凝剂,使细小微粒发生絮凝和凝聚,减少其在膜面沉积。
3、降低入膜活性污泥混合液的浓度
具体方法可向生物反应器中加入填料,使悬浮微生物在填料上附着,这样既能加快微生物对污染物的分解速率,又可有效降低入膜活性污泥混合液浓度,或控制膜的工作通量低于临界通量,延缓污染物在膜上的沉积速率,延长膜的寿命,控制膜污染。
4、膜上污染物的脱落清除
设置曝气装置增大曝气量,在膜表面产生水流剪切作用,引起膜组件附近膜丝振动,加速膜表面沉积污染物的脱落;当膜污染达到一定程度时,要对膜组件进行清洗,保障系统的正常运行,常用的清洗方法有水力清洗、化学清洗、超声清洗。
影响MBR膜通量的因素有哪些?随着城市化进程的快速进展,环境污染日益严重,水资源供应短缺。
膜生物反应器(MBR)技术的应用成为水处理领域的热点。
但是,MBR 技术的应用受到膜通量的限制, MbR膜通量的高处与低处影响着水处理设备的性能和水资源利用效率。
本文将从膜材料、水质、微生物和操作条件四个方面分析影响MBR膜通量的因素,以期优化膜反应器的操作,提高膜通量,提高水处理效率。
1. 膜材料膜材料是MBR膜通量影响的紧要因素。
MBR膜依据材料的不同可以分为有机膜、无机膜和混合膜三种类型。
不同的材料具有不同的透水性、抗污染性和耐久性。
小孔径、静电作用和表面张力是影响MBR膜通量的紧要因素。
在MBR的应用过程中,材料的选择应依据不同需求进行选择。
•小孔径是MBR膜过滤的基础。
越小的孔径会提高MBR膜的截留效果,但也会加添MBR膜的阻力,降低膜通量,需要更高的压力才能使水通过膜孔。
因此在膜材料的选择上,需要依据应用场景的要求进行综合考虑。
•静电作用也是影响MBR膜通量的紧要因素之一、由于膜材料含有的静电会吸附在膜上的病毒菌群,导致膜上物质的浓度上升,最后导致通量的降低。
因此,MBR膜材料的选择也要考虑材料表面的静电性能。
•表面张力也会对MBR膜通量造成确定的影响。
表面张力越大,则水分子被吸附在膜上的时候就会更加紧密,会影响通量的提高。
因此,在MBR膜材料的选择上,还需要考虑表面张力对通量的影响。
2. 水质水体的原水质量不同会影响MBR膜通量。
水质中较高的有机质和悬浮颗粒简单堵塞膜孔,导致通量下降。
生物圈内的微生物在生长繁殖过程中会产生颗粒污染物,聚集在MBR膜表面,导致病毒菌群浓度过高,最后影响MBR膜的透水性能。
•悬浮颗粒:水中的悬浮颗粒是影响MBR膜通量的紧要因素之一、高浓度的颗粒会简单堵塞膜孔,导致通量下降。
因此,在MBR膜的使用过程中,需要依据水质的不同选择合适的预处理方法。
比如,沉淀法可以使大部分的悬浮颗粒沉淀下来,削减MBR膜的负担。
MBR中中空纤维膜和板式膜不同的膜污染机理邢锴;张宏伟;龙树勇;孙凯;王亮【期刊名称】《天津大学学报》【年(卷),期】2009(042)011【摘要】分析了中空纤维膜和板式膜MBR在膜污染过程中表现出的不同特点,研究了2种膜不同的膜污染机理.平行实验表明,中空纤维膜的膜面附着物是污泥泥饼层,而板式膜的膜面附着物是一层二次动态膜,这导致两者的膜污染杌理有显著区别.泥饼层是中空纤维膜的主要污染因素,二次动态膜则可以缓解作为板式膜主要污染因素的膜孔堵塞污染;同时,由于泥饼层的作用,EPS与中空纤维膜的膜污染相关性良好,而在板式膜中,EPS与其膜污染相关性很差,并且二次动态膜显著降低了SMP与膜污染的相关性;在2种膜长期运行时,相比中空纤维膜过膜压力呈现2个阶段的变化,板式膜的过膜压力经历了3个阶段的变化,这是因为二次动态膜起到了初期缓解膜污染、后期加剧膜污染的作用.【总页数】6页(P1028-1033)【作者】邢锴;张宏伟;龙树勇;孙凯;王亮【作者单位】天津大学环境科学与工程学院,天津,300072;天津大学环境科学与工程学院,天津,300072;天津机电进出口有限公司,天津,300040;天津工业大学环境工程系,天津,300160;天津工业大学环境工程系,天津,300160【正文语种】中文【中图分类】X703.1【相关文献】1.MBR膜污染形成机理及控制膜污染研究进展 [J], 李黎;王志强;陈文清2.MBR中中空纤维膜与平板膜工艺设计对比 [J], 冯仕训;胡邦;靖丹枫;程文;张万里3.PMIA中空纤维膜在MBR系统中污染类型和处理城市污水效果研究 [J], 权全;柴俪洪;肖长发;刘海亮;陈明星;赵斌4.同质增强型PMIA中空纤维膜污染及其MBR工艺处理城市生活污水 [J], 柴俪洪;肖长发;权全;刘海亮;陈明星;赵斌5.平板膜与中空纤维膜MBR系统的对比研究 [J], 谢荣焕因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
MBR膜污染机理及掌控因素是什么?MBR膜在污水处理已经取得了普遍且完善的运用,由于MBR取代了二沉池,可以确保出水量SS和高污泥浓度,省掉了很多污师在运营管理中的一些苦恼,可是,膜污染问题也始终困惑着MBR的将来进展及运作!1、膜污染的界定膜污染通常就是指混合物中的成分在膜表层(外界)和膜孔内(内部结构)吸咐集聚,导致膜孔堵塞并促进孔隙率缩小,造成膜透射率的损耗和过虑工作压力上升的全过程。
在活性炭过滤的实际操作中,水分和微小化学物质持续通过膜,与此同时一些化学物质被膜截流而堵塞膜孔或在膜表层积累,进而导致膜污染。
可以说,是膜截流造成了膜污染。
膜污染的同时重要表现,便是膜透射率的降低或是实际操作工作压力的上升。
活性污泥混合物管理体系中具有的养分成分培养基质、产甲烷菌、微生物菌种体细胞、细胞残片、微生物菌种新陈代谢物质(EPS、SMP)及其各种各样有机化学、无机物溶解度化学物质等都对膜污染有奉献。
膜污染的进步通常可划分为3环节(也是有2环节观点):(1)原始环境污染:产生在膜系统软件资金投入运转的前期,膜面与混合物中的胶体溶液、有机化合物等产生猛烈的相互影响,环境污染方法有黏附、正电荷功效、膜孔堵塞等。
错流过虑的前提下,微小的微生物絮体或胞外高聚物仍旧可以依附于在膜表层上,而低于膜直径的化学物质会在膜孔中吸咐,依据萃取、结晶体沉积和生长发育繁育的功效导致膜污染。
(2)迟缓环境污染:前期膜表层光滑,大颗粒状化学物质不易粘附,关键由EPS、SMP、微生物胶体溶液等粘性化学物质依据吸咐电缆桥架、网捕等功效吸咐在膜表层产生疑胶层,导致活性炭过滤摩擦阻力的迟缓上升,对混合物中的污染物质的截流特性会消失提高。
疑胶层的污染源是难以避开的,产生的直接影响是膜摩擦阻力的迟缓上升。
在恒流电源实际操作中重要表现为TMP的迟缓上升,在恒压方式中重要表现为透射率的迟缓损耗。
(3)快速环境污染:第2环节产生的疑胶层在连续的过虑压力差和透流水的效果下,伴随着污染物质的积累渐渐密实度,造成膜污染从量变引起质变,混合物中的絮体快速在膜表层集聚并导致淤泥泥渣,跨膜压力差快速上升。
MBR工艺设计计算中空纤维膜中空纤维膜是一种膜分离技术中常使用的一种方法,通过空心纤维膜的特殊结构和分离机制,可以实现液体和气体的分离。
在中空纤维膜工艺设计计算中,需要考虑膜的几何特征、材料特性以及操作参数等方面的因素。
首先,我们需要确定中空纤维膜的几何特征,包括纤维膜内外径、壁厚和纤维长度等参数。
这些几何特征会直接影响纤维膜的通量和分离效果。
一般来说,纤维膜内外径的差异越大,通量越高;壁厚越薄,通量越高;纤维长度越长,通量越高。
因此,根据具体分离需求和工艺条件,可以选择不同的纤维膜几何参数。
其次,纤维膜的材料特性也是中空纤维膜工艺设计计算中需要考虑的重要因素。
中空纤维膜的材料可以是有机聚合物、无机材料或其复合材料。
不同材料具有不同的分离性能,例如水通量、截留率等特性。
因此,选择合适的纤维膜材料需要综合考虑分离效果、材料成本、耐腐蚀性等因素。
在确定了纤维膜的几何特征和材料特性后,接下来需要进行中空纤维膜工艺设计计算的操作参数的确定。
主要包括进料流量、工作压力、温度和截留率等因素。
通常情况下,进料流量越大,膜的通量越高,但同时也会降低分离效果;工作压力的增加会提高膜的通量,但会增加能源消耗;温度的改变会影响胶体粒子的稳定性和界面张力,从而影响分离效果。
通过合理地调整这些操作参数,可以实现中空纤维膜的优化设计。
此外,还需要进行中空纤维膜的流体力学计算,以确定流体和纤维膜之间的质量传递和动量传递等参数。
这些参数包括纤维膜表面的湿润角、床层压降、渗透通量、浓缩效率等。
流体力学计算可以帮助我们更加全面地了解中空纤维膜在工艺中的表现和性能,以便进一步优化设计。
综合考虑以上因素,我们可以使用各种计算方法和模型,如Matlab、COMSOL Multiphysics、CFD等,进行中空纤维膜工艺设计计算。
通过模拟计算和实验验证,我们可以得到合理的操作参数和中空纤维膜的几何特征,从而实现高效的分离过程。
【MBR中空纤维帘式膜堵塞与清洗—实际真实情况】MBR中空纤维帘式膜是指外形像纤维状,具有自支撑作用的膜,中空纤维膜是以聚砜、二甲基乙酰胺为原料加工成中空内腔的纤维丝,再除以高渗透性聚合物,具有选择性渗透特性。
由于水蒸气、氢、氨和二氧化碳渗透较快,而甲烷、氮、氩、氧和一氧化碳等渗透较慢,这样就使渗透快的与渗透慢的分离。
中空纤维丝的外径通常是500~600 pum、内径为200~300 pum,做成3一6米的纤维束装入耐高压金属壳体内,纤维束一端被密封,另一端用特殊配方的环氧树脂粘结在一起。
(MBR中空纤维帘式膜应用实际堵塞情况)MBR中空纤维帘式膜在实际应用过程中,其堵塞情况远远超出很多用户的想象空间,其大众耳熟能详的断丝和缠丝情况在此根本无需提及,全新MBR中空纤维帘式膜入水工作10天即开始出现正常的明显堵塞现象,最直接的表现就是跨膜压升高和产水量下降,随时间的推移,30天左右出现中度堵塞现象,此时跨膜压升高至工作预警临界值,其产水量进一步降低,60天左右出现重度堵塞现象,此时跨膜压超出工作预警临界值,其产水量进一步严重降低至几乎无水可出状态。
在实际应用过程中,通过对日污水处理量10吨至500吨不同级别MBR中空纤维帘式膜应用的MBR污水处理设备连续联网远程数据监控,发现其开机抽吸出水量负荷与MBR中空纤维帘式膜堵塞情况呈现非线性正比,这其中除了与污泥浓度有关而外,还与污泥活性有关,即MBR污水处理设备产水值越高,MBR中空纤维帘式膜堵塞越快,在这个堵塞快的过程中,污泥活性越差MBR中空纤维帘式膜堵塞越快,反之即慢一点,我们见证过3天堵死不出水的实际案例。
(MBR中空纤维帘式膜应用实际堵塞情况)通过研究发现,MBR中空纤维帘式膜较MBR平板膜造成其最容易堵塞的根本不是什么断丝或缠丝等等原因,而是其结构决定的,即高膜丝密度导致了水气流根本无法全部从下至上穿透所有膜丝!从而在膜丝之间长期形成水气流“缓流区”,大量污泥、微生物、藻类、胶团、有机物等等在此“缓流区”区域聚集短时间及可形成对膜丝的附着堵塞!即曝气水流越静止,越容易堵塞,这样的快速堵塞情况没有任何MBR中空纤维帘式膜可以有效规避,因为这是密集膜丝结构决定了“缓流区”的存在。
中空纤维膜生物反应器MBR特点及其应用hc360慧聪网水工业行业频道 2004-06-02 09:41:58中空纤维膜生物反应器是九十年代发展起来的污水处理新技术,并在环保领域中迅速得到广泛的应用。
与传统的处理工艺相比,一体化的MBR取代了沉淀池和三级处理工艺,体积小、设备简单、运行管理方便;出水中悬浮物、浊度为零、细菌总数优于引用水标准;硝化和反硝化以及处理难降解有机物容易实现;膜出水水质优于国家“生活杂用水水质标准”。
中空纤维MBR处理工艺是通过膜生物反应器把生物处理与膜分离相结合的一种组合工艺,它不仅能高效地进行固液分离,得到可以直接回用的稳定出水,而且可在生物反应池内维持高浓度的微生物量,提高处理装置的容积负荷,节省占地面积。
此外,该工艺剩余污泥量低,操作管理方便。
1.出水悬浮物:出水细菌和病原体微生被大幅度去除。
2.可以采用较高的污泥浓度(>10g.L-1),剩余污泥排放量可达到最低限度,从而泥龄很长,可使后代周期长的细菌(如消化菌)在反应器得以截留和繁殖。
3.生物膜反应器内生物污泥在运行中可以达到动态平衡,不需污泥回流和排放剩余污泥,所以不必考虑污泥的沉降性能和担心污泥流失的问题。
4.实现了水力停留时间与污泥停留时间的完全分离,可以截留一时难以降解的大分子有机物,延长其在反应器内的停留时间,使之得到最大限度的氧化分解。
5.由于污泥龄可以很长,出水中代谢物含量极低,所以水质良好而稳定,宜于回用,实现了污水资源化。
6.膜生物反应器的抗冲击负荷能力大,比一般的活性污泥法大2-3倍。
7.在实际应用中,由于膜的高效分离作用,不必设立沉淀、过滤等固液分离设备,不需反冲洗,且出水悬浮物浓度远低于传统固液分离设备,使整个系统流程简单,易于集成,系统占地大为缩小,运行管理简单、易于实现自动化等。
8.独特的膜组件运行方式使水处理所需能耗很低。
当MBR用于生活污水处理时,主要技术参数如下:表-1 MBR的出水水质表-2 膜反应器处理废价格水参考注:包括膜反应池、膜片、风机、水泵、电控系统、连接件.膜生物反应器结构与应用:1.我们采用的是有机膜,其材质有两种,分别是聚丙烯和聚乙烯。
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哪些因素影响深圳中空纤维MBR膜的性能?
深圳中空纤维MBR膜是整个污水处理过程的重要组成部分,膜生物反应器膜的核心部件是深圳中空纤维MBR膜,主要用于过滤活性污泥和其他杂质,自诞生以来,人们一直在研究和改进深圳中空纤维MBR膜,主要方向是提高膜通量,从而减少膜的使用面积。
反应器的建设成本和运行成本由膜材料决定,膜生物反应器膜可分为有机膜和无机膜,常见的膜生物反应器是有机膜,常用的膜材料有聚乙烯、聚丙烯等,分离式膜生物反应器通常采用超滤膜组件,分子量越大,初始膜通量越大。
当膜材料被选择时,其的物理和化学性质被确定,影响深圳中空纤维MBR 膜性能的还有操作方式,不仅污泥浓度和混合液的粘度会影响膜通量,而且混合液本身的一些过滤特性,如活性污泥,也会导致膜通量的衰减。
研究表明,添加粉末活性炭和絮凝剂可以改善泥水分离性能,形成体积较大、粘度较小的污泥絮体,减少膜堵塞的机会,絮凝剂的过量添加会限制污泥活性,并影响反应器的处理能力和效果。
如果想改善靠近膜表面的材料的流体动力学条件,可以增加流体的流速,设计合理的通道结构,提高膜间液体的上升速度,并使大量曝气在膜表面起到错流过滤的作用,对浸没式膜生物反应器非常重要。