PTFE-MBR膜污染對膜生物反應器的性能會產(chǎn)生多方面的不良影響,主要包括以下幾點:
1. 膜通量下降:
- 原理:膜污染會導致膜表面和膜孔內(nèi)被污染物堵塞、覆蓋或吸附,使膜的有效過濾面積減小,同時增加了過濾阻力。就像過濾器的濾網(wǎng)被雜質(zhì)堵塞后,水通過的速度會變慢一樣,膜生物反應器中的膜受到污染后,水透過膜的速度也會降低。
- 后果:膜通量下降會直接影響膜生物反應器的處理能力和效率。為了達到相同的處理水量,可能需要增加膜組件的數(shù)量或延長處理時間,從而增加了設(shè)備投資和運行成本。
2. 出水水質(zhì)變差:
- 原因:一方面,膜污染會使膜的孔徑變小或堵塞,導致一些原本能夠被截留的污染物透過膜進入出水,降低了對污染物的去除效果。另一方面,膜表面的污染物可能會滋生細菌或發(fā)生化學反應,產(chǎn)生新的污染物,進一步影響出水水質(zhì)。
- 表現(xiàn):例如,對于一些對出水水質(zhì)要求較高的應用場景,如飲用水處理、電子工業(yè)用水處理等,膜污染可能導致出水中的懸浮物、有機物、微生物等指標超標,無法滿足用水要求。
3. 跨膜壓差升高:
- 解釋:隨著膜污染的加重,膜兩側(cè)的壓力差(跨膜壓差)會逐漸增大。這是因為污染物在膜表面和膜孔內(nèi)的積累,阻礙了水的透過,需要更大的壓力才能使水通過膜。
- 危害:跨膜壓差升高會增加膜生物反應器的運行能耗,因為需要消耗更多的能量來克服膜的阻力。同時,過高的跨膜壓差還可能對膜組件造成損壞,縮短膜的使用壽命。
4. 污泥混合液特性改變:
- 影響活性污泥:膜污染會影響污泥混合液的性質(zhì),如污泥濃度、粘度、沉降性等。例如,膜表面的污染物可能會與污泥混合液中的物質(zhì)發(fā)生相互作用,使污泥的粘度增加,沉降性變差。這會影響到活性污泥的正常代謝和生物處理效果,降低對有機物和氮、磷等污染物的去除效率。
- 改變微生物群落:膜污染還可能改變膜生物反應器中的微生物群落結(jié)構(gòu)。一些適應膜污染環(huán)境的微生物可能會大量繁殖,而對膜污染敏感的微生物則會受到抑制,從而影響到整個生物處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性和處理效果。
5. 運行維護成本增加:
- 清洗頻率增加:為了減輕膜污染對膜生物反應器性能的影響,需要定期對膜進行清洗。頻繁的清洗不僅增加了清洗劑的使用量和廢水處理量,還會縮短膜的使用壽命,增加了膜的更換頻率。
- 設(shè)備維護難度加大:膜污染可能會導致膜組件的損壞、堵塞等問題,需要對設(shè)備進行頻繁的維護和檢修,增加了設(shè)備的維護成本和停機時間,影響了膜生物反應器的正常運行。