smsbr處理焦化廢水的膜污染機(jī)理研究論文

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1、SMSBR處理焦化廢水的膜污染機(jī)理研究論文摘要：在采用SMSBR處理焦化廢水的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)污泥進(jìn)行終端過(guò)濾來(lái)反映膜污染機(jī)理，著重考察了過(guò)濾過(guò)程中的阻力分布，并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)堵塞過(guò)濾定律和沉積過(guò)濾定律來(lái)擬合膜過(guò)濾過(guò)程，從而確定了膜污染的控制因素。污泥的阻力分布試驗(yàn)表明，沉積層阻力占總阻力的90%以上，并隨壓力的升高而增大，而內(nèi)部污染阻力所占比例最小；污泥的終端過(guò)濾過(guò)程嚴(yán)格符合沉積過(guò)濾定律.freelofMembraneFoulinginCokeembraneSequencingBatchReactorAbstract：Incok

2、eentbysubmergedmembranesequencingbatchreactor(SMSBR),themechanismofmembranefoulingeansofdead-endfiltrationofactivatedsludge.Thestudyfocusedontheresistancedistributioninfiltrationandtheuseofstandardblockingfiltrationlaembranefiltration,andthusdeterminingthefactorst

3、hatcontrolthemembranefouling.Thetestonresistancedistributionshoakesupover90%oftotalresistanceandisincreasedityeandachievestherelativestabilityindexinafeinutes.Furthermore,theloechanismofmembranefouling;dead-endfiltration1膜污染的表征膜污染是用膜過(guò)濾過(guò)程中的污染阻力來(lái)表征的。根據(jù)達(dá)西(Darcy‘sla/s

4、μ——透過(guò)液粘度，Pa·sR——過(guò)濾總阻力，m-1ΔP——膜兩側(cè)壓差，Pa在實(shí)際研究中由于所選用的膜和所過(guò)濾的料液特征不同，以及為了建立相應(yīng)的模型，不同的研究者對(duì)膜污染阻力也有不同的理解［1～4］，歸納如下：①對(duì)于膜不完全截留R=(Rm+Rp+Rf=Rm+Rp+Ref+Rif=Rm+Rc+Rif(2)②對(duì)于膜完全截留R=Rm+Rp+Ref=Rm+Rc(3)③根據(jù)水力清洗R=Rm+Rf=Rm+Rrf+Rirf(4)式中Rm——清潔膜固有的阻力Rp——凝膠極化阻力Rf——污染阻力，為Ref與Rif之和Ref——外部污染阻力R

5、if——內(nèi)部污染阻力Rc——沉積阻力，為Rp與Ref之和Rrf——可逆污染阻力(包括極化層阻力)，能通過(guò)水力清洗消除Rirf——(不可逆污染阻力，不能通過(guò)水力清洗消除從以上可以看出對(duì)膜污染阻力的劃分尚無(wú)定論，其中的內(nèi)部污染是指小于膜孔的物質(zhì)在膜孔中的堵塞和吸附，外部污染是指固體物質(zhì)通過(guò)物化作用與膜緊密結(jié)合所形成的沉積層，凝膠極化阻力只有在膜過(guò)濾過(guò)程進(jìn)行時(shí)才得以體現(xiàn)。由于凝膠極化阻力與外部污染阻力在試驗(yàn)中難以準(zhǔn)確區(qū)分，因此很多情況下將其合并作為沉積層阻力。式(2)、(3)中的膜污染是根據(jù)污染發(fā)生的位置來(lái)劃分的，而式(4)則是

6、根據(jù)水力清洗的效果來(lái)劃分。可見(jiàn)除了膜固有的阻力外，其他阻力都可根據(jù)實(shí)際需要來(lái)描述。筆者認(rèn)為，廣義的膜污染阻力應(yīng)該定義為除了膜的固有阻力外的所有使通量衰減的過(guò)濾阻力［5］。根據(jù)污染發(fā)生的位置對(duì)各項(xiàng)污染阻力都進(jìn)行了分析測(cè)定，經(jīng)比較得出了優(yōu)勢(shì)污染阻力。式(2)、(3)中的Rc可進(jìn)一步表述為：Rc=α·M=rc·δc(5)式中α——污泥比阻，m/kgrc——污泥比阻，m-2M——沉積層密度，kg/m2δc——沉積層厚度，m根據(jù)Carman-Kozeny公式：式中ε——沉積層孔隙率ρp——沉積層顆粒體積質(zhì)量，kg/m3dp——沉積

7、顆粒平均粒徑，mPh——通過(guò)沉積層的水力透過(guò)性，m2式中mp——沉積層總干重，kgAm——膜面積，m2所以2膜污染過(guò)程的數(shù)學(xué)表達(dá)對(duì)于膜的不完全截留，膜污染包括膜孔的堵塞和膜面沉積層的形成；而對(duì)于膜的完全截留，則只有膜面沉積層的形成。對(duì)于MBR而言，由于所過(guò)濾的活性污泥混合液是由不同顆粒范圍的物質(zhì)組成，因此在污染過(guò)程中必然同時(shí)存在膜孔的堵塞和沉積層的形成，一般的過(guò)程為：在過(guò)濾初期較短的時(shí)間內(nèi)(幾分鐘)以膜孔的堵塞為主，之后為沉積層控制膜過(guò)濾。筆者采用用于非牛頓流體的標(biāo)準(zhǔn)堵塞過(guò)濾定律和沉積過(guò)濾定律來(lái)表達(dá)恒壓條件下的終端過(guò)濾膜污

8、染過(guò)程［6］。標(biāo)準(zhǔn)堵塞過(guò)濾定律：KcV/2=(t/V)-(1/Q0)(9)利用式(9)可以判斷過(guò)濾過(guò)程是否受堵塞控制。沉積過(guò)濾定律：KcV/2=t/V-(1/Q0)(10)利用式(10)可以判斷過(guò)濾過(guò)程是否受沉積層的控制。3活性污泥的壓密性膜過(guò)濾活性污泥的過(guò)程中，細(xì)菌的胞外聚合物(EPS)已被大多數(shù)研究