膜反应器中温度对膜污染的影响

膜反应器中温度对膜污染的影响第1页，共30页，2023年，2月20日，星期四概述研究内容结果讨论content材料与方法结论第2页，共30页，2023年，2月20日，星期四概述活性污泥处理法，温度对生物的活性有影响温度决定渗透粘度，即使修正了这种变化，MBR中的膜污染也会随着温度的改变而增加第3页，共30页，2023年，2月20日，星期四概述低温时，膜过滤的阻力很高1.混合液粘度增加，气泡剪切力减小2.抗絮凝增强，生物絮体破裂，释放EPS到混合液中3.粒子回运速率降低4.COD降解少同样，污泥层厚度或孔隙率的改变，也可能造成膜污染第4页，共30页，2023年，2月20日，星期四研究内容本文研究了低温条件下上清液中有机碳的浓度，亚微观粒子的分布和它们与膜污染的相关性通过改变温度，来分析膜污染的情况，帮助制定有效的控制策略第5页，共30页，2023年，2月20日，星期四实验装置第6页，共30页，2023年，2月20日，星期四材料与方法主要参数：体积：85L进水：市政管网污水，COD：350mg/L（150~600）HRT：6h，SRT：25dDO：1.5mg/LMLSS：4000mg/L，第7页，共30页，2023年，2月20日，星期四临界通量，通量阶式递增法温度：7°，15°，25°（8.4~26.8）进程：15~7~15~25~155个膜通量：20，40，60，80，100L/㎡·h膜过滤运行45min，停15min，改变工况就进行膜冲洗材料与方法第8页，共30页，2023年，2月20日，星期四数据分析第9页，共30页，2023年，2月20日，星期四多糖和蛋白质的浓度采用蒽酮和福林酚检测方法粒子分布分析采用动态光散射方法（检测的粒径尺寸可以缩小到10nm）数据分析第10页，共30页，2023年，2月20日，星期四数据分析

第11页，共30页，2023年，2月20日，星期四第12页，共30页，2023年，2月20日，星期四第13页，共30页，2023年，2月20日，星期四第14页，共30页，2023年，2月20日，星期四第15页，共30页，2023年，2月20日，星期四第16页，共30页，2023年，2月20日，星期四第17页，共30页，2023年，2月20日，星期四第18页，共30页，2023年，2月20日，星期四第19页，共30页，2023年，2月20日，星期四1.温度对膜污染有消极作用，但分季节影响2.前面介绍过低温时的4种解释，无论是气泡剪切力，混合液粘度，还是回运速率，都很难检测，而方法都是采用先进的光学分析仪器，因此无法测量讨论

一.温度影响第20页，共30页，2023年，2月20日，星期四温度影响3.温度发生变化时，EPS和微型颗粒释放到混合液中，影响生物絮体，微生物种群也会发生变化4.低温时，多糖浓度提高，颗粒尺寸变小5.分散细胞浓度增加并积累，造成膜污染第21页，共30页，2023年，2月20日，星期四二.颗粒粒径分布1.通常研究颗粒粒径范围都在0.4~0.45μm，但远远不够2.温度降低时（7℃），颗粒粒径减小，而15和25℃时却没有第22页，共30页，2023年，2月20日，星期四二.粒径分布3.颗粒粒径越接近膜孔径，膜孔就越容易阻塞和变狭窄4.膜孔阻塞和变狭窄是不可逆的膜污染5.低温造成布朗运动减弱，絮凝速率缓慢，颗粒粒径变小第23页，共30页，2023年，2月20日，星期四三.有机碳1.低温下，多糖浓度增加，而蛋白质浓度并没有变化2.亚微观粒子跟多糖分子的粒径相当，因此多糖浓度的增加造成膜污染3.同时低温造成EPS和SMP的释放4.要有更多的有机碳检测方法第24页，共30页，2023年，2月20日，星期四四.污染机理1.低温低流量时，亚微观颗粒的尺寸变小，造成膜污染不可逆的污染（膜孔阻塞和孔径变小）2.亚微观颗粒对污泥层有影响，小分子由于回流速率减小，在污泥层聚集，并决定过滤速率3.流量变大后，污泥层则成为膜污染的主导，但是是可逆的第25页，共30页，2023年，2月20日，星期四四.机理4.15℃时，膜污染的可逆性很高，流量增加，可逆性变小，这是流量大之后污泥层慢慢变厚，污泥受到挤压，使膜污染更严重5.25℃时，膜污染很小，膜压差也很小，，污泥也不会挤压，因此可逆性接近100%第26页，共30页，2023年，2月20日，星期四五.实用性1.由温度影响知，在温暖地区，MBR效果可能很好，2.设计膜处理系统时，应考虑到温度的影响，冬天可提供额外的膜来弥补损失3.采用温度控制策略，添加PAC或其他惰性颗粒，减小温度对絮体的影响4.加强反冲洗，增加膜表面曝气第27页，共30页，2023年，2月20日，星期四结论1.低温造成渗透粘度和膜污染的增加2.降低温度后，混合液中多糖浓度增加，亚微观颗粒粒径变小第28页，共30页，2023年，2月20日，星期四结论3.颗粒尺寸与膜孔径相当，膜孔会很快便狭小或阻塞