影响膜生物反应器的因素包括生物反应器和膜组件。对于生物反应器,主要有pH值、温度、水力停留时间、悬浮停留时间、污泥量和负荷等。对于膜组件,主要有膜孔径、膜通量、操作压力、分子量截止值和透水性等操作参数。
生物反应器因素
对于生物反应器,废水中负荷的变化对处理效果影响不大,说明膜生物反应器对负荷的影响有很强的适应性。
膜生物反应器最突出的优点是可以分别控制污泥龄和水力停留时间。这样废水中的大分子难降解成分在有限体积的生物反应器中有足够的停留时间,从而达到更高的去除效果。泥龄长也为世代周期长的硝化细菌的繁殖提供了条件。
生物反应器
膜生物反应器污泥浓度MLSS高,可达10-20g/L.大量研究表明,膜通量和污泥浓度MLSS的对数呈线性下降。从这个角度来看,过高的MLSS对体制是不利的。但研究表明,高浓度污泥为反硝化提供了内部厌氧环境,总氮去除率高。此外,丝状菌和真菌在MBR系统中占很大比例。
操作方式
操作压力和膜流速的增加有利于增加膜通量,但过高的压力会导致膜破裂。调节曝气量可以控制膜流量,从而有效减缓膜污染,增加膜通量。但如果膜表面的流速过高,膜表面的污染层会变薄,可能造成不可逆的污染。一般保持在1.5m/s。
实验表明,间歇出水能有效改善膜过滤性能。泵送时间、曝气量和停止时间对膜过滤特性的影响由大到小。操作应控制在低压和高流量。
膜污染的控制和再生等
膜生物反应器中的膜污染可分为无机污染、有机污染和微生物污染。然而,低压和恒定流量操作将有助于减缓膜污染并长时间保持膜通量在高水平。此外,膜生物反应器与活性炭联用可以有效控制膜污染。
膜清洗方法可以包括水力清洗、空气清洗、机械清洗和化学清洗。清洗方式将由污染物的类型以及膜的类型和性能决定。一般来说,化学清洗是最有效的方法。酸性清洗剂可以溶解去除矿物质和DNA;用NaOH水溶液可以有效去除蛋白质污染;次氯酸钠溶液在线化学清洗可以有效去除膜内表面滋生的微生物,大大降低膜过滤压差。
影响膜污染的主要因素是膜本身的性质,如结构、材料、亲水性、孔隙率和孔径;活性污泥的性质,如污泥浓度、胞外聚合物、絮体结构、可溶性物质、絮体大小等。膜生物反应器的操作条件,如反应器结构、错流率、曝气量、膜压差等。
推荐阅读:《反渗透膜清洗时应该注意的问题》