膜生物反應(yīng)器中UF膜過濾阻力影響因素

1、6/6膜生物反應(yīng)器中UF膜過濾阻力影響因素 膜生物反應(yīng)器（簡稱UBIS)是以超濾膜過濾代替?zhèn)鹘y(tǒng)活性污泥系統(tǒng)的二沉池,起到泥水分離和加強(qiáng)系統(tǒng)處理功能的作用。該系統(tǒng)在某些污水處理領(lǐng)域,特別是中水回用處理中的優(yōu)越性已被大量的研究成果所證實(shí)，但系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，由于膜污染而引起的過濾阻力不斷增加，膜過濾通量嚴(yán)重衰減的問題,仍是影響該項(xiàng)技術(shù)推廣應(yīng)用的關(guān)鍵所在。在UBIS中，作為曝氣池混合液中的污泥濃度（MLS）和殘存的有機(jī)物濃度（COD)，不僅是影響曝氣池處理效果的重要因素,而且還是影響膜過濾性能的主要因素。1 試驗(yàn)裝置與方法.試驗(yàn)裝置與流程 試驗(yàn)裝置如圖所示。 整個(gè)系統(tǒng)由生物反應(yīng)器和膜組件兩部分組成：

2、生物反應(yīng)器為完全混合式曝氣池,微型氣泵鼓風(fēng)充氧，反應(yīng)器的有效容積為10 L；膜組件為外壓管式超濾膜組件，采用ANPS超濾膜,膜組件有效長度為100m,膜面積為0.01m，流道高度為.m。12 試驗(yàn)水質(zhì) 試驗(yàn)用原水取自蘭州鐵道學(xué)院22家屬樓污水排放口，經(jīng)簡單粗濾、沉淀后作為曝氣池進(jìn)水,其水質(zhì)見表。表1 原水水質(zhì)參數(shù)最大值最小值CD（mg/)40922SS168pH7.661。3 主要分析項(xiàng)目和方法 出水D用重鉻酸鉀法測定；MS用過濾烘干稱重法；ODB為活性污泥混合液用濾紙過濾后液體的O值，用該指標(biāo)近似表示混合液中有機(jī)物的濃度,其測定方法仍為重鉻酸鉀法。1.4 試驗(yàn)方法 試驗(yàn)用活性污泥取自蘭煉污水

3、廠生活污水處理系統(tǒng)，經(jīng)一定時(shí)間的靜態(tài)培養(yǎng)作為試驗(yàn)用污泥.活性污泥混合液的溫度用冷卻裝置來控制.每組試驗(yàn)結(jié)束后，拆除裝置,用自來水清洗膜表面，再用0.1%NaO浸泡一定時(shí)間，以消除膜污染的影響。試驗(yàn)中控制膜過濾壓力為0。12Pa,膜面流速。8m，曝氣池水溫25,通過改變生物反應(yīng)器中MLS的濃度和污泥負(fù)荷，來實(shí)現(xiàn)生物反應(yīng)器中COBR的改變，從而考察CODBR及S對膜過濾通量(J2 試驗(yàn)結(jié)果與分析 試驗(yàn)共作了8組,結(jié)果見表。表 CB對Jv影響試驗(yàn)條件及結(jié)果序號CD進(jìn)水（m/L)生物反應(yīng)器LSS(gL)污泥負(fù)荷COD計(jì)，kg（kg)HR(h)ODBR（mg/L)過濾通量JL/（m2）OD出水（g/L）

4、236.2.3。71583715229167025。215315.1324333。514718。1923。60。33.114217532670.264233420。62565.2323。6133822。573090。6203307.58404.60.363.4404198平均值6.5。90。3。81536521 對表2中的數(shù)據(jù)，以v為橫坐標(biāo)，分別以CDB和MSS值作為縱坐標(biāo)，在雙對數(shù)坐標(biāo)下作圖，經(jīng)計(jì)算得到：MLSS與v關(guān)系 gv=.8550。726lgLSS (1） 相關(guān)系數(shù)：r=0902CB與V關(guān)系 lJv3005-6886lgCODR（）相關(guān)系數(shù)：r=-0.94009由式（1）、（)可得：

5、 v=71。MLS6。00 (3） Jv=1150OB00 （4） 對于運(yùn)行過程中的污泥濃度M和CODR的值作線性回歸。得到如下方程： COR71.5613。7MLS (） 相關(guān)系數(shù):r=0。9632 為了綜合考察活性污泥混合液的MLSS和COBR對膜過濾通量的影響，先將污泥濃度的平均值MLSS=。9g/L代入式(5）,求出對應(yīng)的CODBR值，并記作CDBR153g/L,并以此作為MS和CODBR代入式（3)、（)中,確定對應(yīng)的膜通量值,以此作為相應(yīng)各因素的過濾通量標(biāo)準(zhǔn)值，同時(shí)定義實(shí)際過濾通量與標(biāo)準(zhǔn)過濾通量的比值為相應(yīng)因子的過濾通量相關(guān)數(shù)，分別記作A1與2，所以有: A=v/v(MSS)=1L

6、SS.39/（75909) A1=(MLS/9）0.39 （6） 同理：A2=（ODB53）-.6（7)另外,由于膜組件操作條件及水溫一定的情況下，Jv與MLSS及CODBR有關(guān)，所以進(jìn)一步假定:J（A2） ()為了求取式(8）中的M值,將表2中有關(guān)數(shù)據(jù)2有關(guān)數(shù)據(jù)代入式（)、（）、（8），結(jié)果見表3。表數(shù)據(jù)處理結(jié)果序號A1A2A12v10.980。978.99375。50936108433368931.0750281.105393841.2121761.42229.4650。9520.8.3335.261.0508519333670。8480。236953042。998.12161。17110

7、316 將表中A12與M兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸得：lM=1。5811-.5325lg（A1A2) 相關(guān)系數(shù)：r=-。9543M615（A12）-0.5（9) 將式（9）代入式（8)得： Jv315()0.5 (10） 將式（6）、(7)代入式（1)得： =.83MS019CODBR-0345 （1） 又由超濾基本方程式可知：J=P/wR總(2） 式中 Jv膜滲透通量，m3（m2.s） 膜兩側(cè)壓差，Pa w濾液的粘度，a。s 總膜過濾總阻力(包括膜本身阻力及污染層的阻力)，L/m 聯(lián)立式（1)、（12），并將操作溫度25時(shí)的、w代入得： 總=1。390P。MLSS0。195。COBR0。5（13）式中R總膜過濾總阻力（包括膜本身阻力及污染層的阻力），L/m P-膜兩側(cè)壓差，Pa LSS生物反應(yīng)器中污泥濃度,g/L CDBR生物反應(yīng)器中殘存有機(jī)物濃度,g/L 由式（3）,根據(jù)生物反應(yīng)器中的MLSS、COBR及膜組件的操作壓力，可以計(jì)算出UBIS系統(tǒng)的膜