- 膜絲不對稱結(jié)構(gòu)
MBR膜通常采用不對稱結(jié)構(gòu),即由致密的皮層和多孔的支撐層構(gòu)成,通常支撐層的孔徑要比皮層高一個數(shù)量級以上。這種結(jié)構(gòu)有以下的優(yōu)點:a)致密的皮層提高了過濾的精度;b)多孔的支撐層降低了過濾的阻力,并且使得穿過皮層的微小雜質(zhì)被截留的幾率降低到 小。這些優(yōu)點使得MBR基本實現(xiàn)了表面過濾, 清洗恢復(fù)性得到明顯的改善,因而其通量可以保持*穩(wěn)定。
- 膜的孔徑
MBR膜的孔徑有很多種測定和表征方法。其中泡點法是實施 為簡便的一種。泡點法理論基礎(chǔ)是毛細(xì)現(xiàn)象。有如下的定量公式:
P=4δcosθ/D
式中 P 就是泡點壓力。把膜浸入到水中,逐漸增加膜的一側(cè)的氣壓,當(dāng)觀察到氣泡連續(xù)從膜的另一側(cè)逸出,此時的氣壓就是泡點壓力。δ是液體(水))/空氣的表面張力;θ是液體(水)-固體(膜)的接觸角;D 是毛細(xì)管的直徑(孔徑)。
從上可以看出:
泡點測定方法測得的實際是膜上的 大孔徑;
膜孔徑,即毛細(xì)管直徑 D 越小,泡點壓力越大。理論上,這個關(guān)系和膜的材質(zhì)無關(guān)。
這一原理在MBR中的一個重要應(yīng)用是完整性檢測。在MBR膜的一側(cè)為液體(水),另一側(cè)通入壓縮空氣。通過觀察氣體側(cè)壓力下降的速率,或者觀察液體側(cè)是否出現(xiàn)連續(xù)氣泡,來判斷膜的完整性。
- 影響MBR膜性能的因素
- 膜的材料
可以用來制造MBR膜的材質(zhì)很多,而性能更優(yōu)良的聚偏氟乙烯材料在 90 年代末成為生產(chǎn)MBR膜的主要材料。
- 聚偏氟乙烯(PVDF)的優(yōu)勢
(1)抗氧化性
在水處理中,微生物和有機(jī)物污染往往是造成MBR不可逆污堵的主要原因, 而氧化劑清洗則是恢復(fù)通量 有效的手段,此時聚偏氟乙烯(PVDF)材質(zhì)體現(xiàn)出了其*性??稍谀は到y(tǒng)運行過程中保持一定量的游離氯,抑制系統(tǒng)中的細(xì)菌生長并殺滅系統(tǒng)中存活的細(xì)菌,確保膜系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
(2)化學(xué)穩(wěn)定性
由于聚偏氟乙烯(PVDF)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,有耐受較強酸、堿的能力,是聚醚砜、聚砜等材料的 10 倍以上。
(3)親水性
親水性好的膜材料不容易受到原水中有機(jī)物等雜質(zhì)的污染,污染后也容易清洗恢復(fù)。以 PVDF 為材料的膜產(chǎn)品在生產(chǎn)制造過程中采用了對膜材料的改性技術(shù),使之具有較好的親水性能,因此,MBR膜具有較大的過濾通量和較高的抗污染性能。
- MBR膜元件的運行方式
MBR膜組件的運行全流過濾(死端過濾)模式。全流過濾方式中,進(jìn)水全部透過膜表面成為產(chǎn)水;
全流過濾能耗低、操作壓力低,因而運行成本更低;膜元件浸沒在污水中通過對膜絲中空給予負(fù)壓,干凈的水透過膜絲進(jìn)入膜絲內(nèi)部后通過集水管/產(chǎn)水泵進(jìn)入清水池。
污泥附著在膜絲表面在底部曝氣以及周期停止時把部分污泥進(jìn)入污泥沉淀區(qū)域后通過污泥泵排出。