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絮凝剂对膜污染控制与机理研究
膜-生物反应器(MBR)使用过程中发作的膜污染问题一直是膜法水处理研讨中的热点。投加絮凝剂来改进MBR混合液性质,减缓膜污染的发作,是处理上述问题的有效途径之一。但絮凝剂的品种对改进膜污染的效果及其效果机理没有清晰。
本研讨从常用的三大类絮凝剂中,各取具有代表性的三种常用絮凝剂:Al_2(SO_4)_3•18H_2O(AS)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚合硫酸铁(PFS)对此进行研讨。选用污泥比阻力值作为表征混合液过滤功能的目标,开始断定了三种絮凝剂的最佳剂量规模。PFS:500mg/L左右;PAM:20mg/L左右;AS:400mg/L左右。在此基础上,将三种絮凝剂在各自最佳剂量规模内投加到MBR体系内,别离调查了过滤期内EPS、SMP、上清液胶体TOC、上清液TOC、RH以及膜污染速率的改变。
试验结果表明,恒通量过滤期分为两个阶段:慢速发展期和TMP骤变。过滤时,膜污染速率Γ45值的巨细主要取决于慢速发展期的长短。絮凝剂投加今后,与对照MBR体系比较膜污染速率显着放缓,不同絮凝剂对减缓膜污染速率巨细不一,依次为:PFSPAMAS。依据各絮凝剂对Γ45值添加的巨细,批改了三种絮凝剂的最佳剂量:PFS:600mg/L,PAM:20mg/L,AS:450mg/L。絮凝剂-MBR体系与对照MBR比较,上清液DOC含量改变不大,SMP和上清液胶体TOC含量有所下降,而EPS和RH却显着升高。絮凝剂对液相中SMP的去除主要是通过对削减液相中胶体TOC完成的,不同絮凝剂对SMP和胶体TOC的去除才能为:PFSPAMAS,而对EPS和RH的添加才能为:PFSASPAM。选用相关性剖析和多元回归等计算办法对投加不同絮凝剂的MBR体系中,过滤期内EPS、SMP、上清液胶体TOC、RH和Γ45值等目标的改变进行剖析。结果表明,Al_2(SO_4)_3•18H_2O、聚丙烯酰胺和聚合硫酸铁对减缓膜污染速率的关键污染因子别离为EPS、SMP和RH。Al_2(SO_4)_3•18H_2O主要是通过电和絮凝效果,将液相中与膜污染相关的大分子转移到絮体外表,一起影响微生物发作更多EPS,然后添加絮体外表疏水性的方法减缓膜污染,但絮凝剂才能有限。其对减缓膜污染的才能可以用EPS的添加量进行表征;聚丙烯酰胺主要以架桥絮凝效果,将液相中与膜污染相关的大分子转移到絮体外表,然后减缓膜污染。
尽管,PAM对絮体疏水性添加才能不如硫酸铝,但絮凝剂对液相中大分子的絮凝能力比硫酸铝强,因而,对减缓膜污染速率的归纳才能表现为比硫酸铝更强,并且这种才能可以用SMP削减量进行表征;聚合硫酸铁主要以高价正电荷激烈吸引液相中与膜污染相关的大分子,将其絮凝转移到絮体外表,一起其中的铁盐激烈影响微生物发作很多EPS,然后添加絮体外表疏水性的方法减缓膜污染。其对减缓膜污染速率的才能强,且可以用RH添加量对此才能进行表征。