确定临界污泥浓度:黄霞对MBR膜污染形成机理研究后认为反应器中污泥浓度过高或过低都会使胞外聚合物(EPS)浓度增加,加速凝胶层的析出,在曝气强度一定的条件下,存在临界污泥浓度。反应器中污泥浓度控制在临界污泥浓度范围内时,污泥絮体可以在膜表面形成比较稳定的动态膜,既能防止细小颗粒及胶体进入膜孔,又可破坏浓差极化、抑制凝胶层的析出]所以在确保出水水质的前提下,控制反应器中的污泥浓度在临界污泥浓度范围可减少膜污染。临界污泥浓度可以通过一定曝气强度下,压差上升速率随污泥浓度的变化情况来确定。压差上升速率最慢时对应的浓度既为临界污泥浓度。
膜的化学清洗:一旦膜孔堵塞及凝胶层形成后,运行过程中的水力作用很难将其去除,必须进行膜清洗。常用的清洗方法有机械清洗、化学清洗、电清洗以及超声波清洗等。电清洗和超声波清洗效果最好,但运行费用太高。机械清洗效果不理想,一些与膜结合紧密的物质去除不掉。相比之下,化学清洗最为经济有效。化学清洗是用化学试剂与膜内沉积物、污垢、腐蚀产物及影响通量速率和产水水质的其他污染物反应并将其去除,恢复膜通透性能方法。一般最常用的清洗剂有硝酸、柠檬酸、盐酸,氢氧化钠、氢氧化钾、次氯酸钠等。[6]通常根据污染的程度,将膜组件浸在化学溶液中2~4小时,通过溶解、络合等化学作用清除膜表面和膜孔内附着的污染物。在实际的膜清洗操作中,针对不同材质和型式的膜组件,不同的分离对象,应当选择不同的清洗剂和清洗程序,特别是在选择清洗剂时,还必须考虑整个管路系统等各部件的耐受能力。
结语:MBR 膜分离过程中,膜孔的堵塞和凝胶层的析出是导致膜通透性能下降的最主要因素,也是膜污染控制的关键,而膜的特性、料液的生物相尺寸、EPS(胞外聚合物)浓度及膜表面的浓差极化是影响他们形成的最主要因素。针对这些因素提出的优化膜分离操作条件、改善料液的生化特性、确定临界污泥浓度等方法可有效的控制膜孔的堵塞和凝胶层的形成造成的污染。对于MBR 膜污染的形成机理、导致膜通透性能下降的因素及控制方法今后还有待做进一步的研究。另外,膜的清洗对于膜过滤能力的恢复起到至关重要的作用,清洗效果的好坏将直接影响后续处理的效果,如何选择更加经济、有效的清洗剂和清洗方案也是今后研究的重点。