膜生物反应器中分阶段污染模式的研究

doi:10.11894/1005-829x.2009.29(6).27

工业水处理 ›› 2009, Vol. 29 ›› Issue (6): 27-31. doi: 10.11894/1005-829x.2009.29(6).27

膜生物反应器中分阶段污染模式的研究

贾辉^1,2, 王捷^1,2, 吴云¹, 张燕¹

1. 天津工业大学材料科学与化学工程学院，天津300160;
2. 天津工业大学中空纤维膜材料与膜过程教育部重点实验室，天津300160

收稿日期:2009-01-15 出版日期:2009-06-20 发布日期:2010-10-01
作者简介:贾辉(1979- )，2008 年毕业于天津大学，博士，讲师。电话：138205083224，E-mail：ajiahui@yahoo.com.cn
基金资助:
科技部973 计划前期研究专项(2008CB417202)；天津市高等学校科技发展基金计划项目(20070712)；天津市科技创新专项资金项目(06FZZDSH00900)

Multistage fouling patterns in membrane bioreactor

Jia Hui^1,2, Wang Jie^1,2, Wu Yun¹, Zhang Yan¹

1. School of Material Science and Chemical Engineering， Tianjin Polytechnic University， Tianjin 300160， China;
2. Key Laboratory of Hollow Fiber of Membrane Material and Membrane Process of the Department of Education，Tianjin Polytechnic University， Tianjin 300160， China

Received:2009-01-15 Online:2009-06-20 Published:2010-10-01

摘要/Abstract

摘要：

膜生物反应器(MBR)中膜污染具有阶段性发展特点。综合动态的“凝胶层黏附-泥饼层覆盖”理论以及静态的膜污染层结构理论，认为以“污染层构建-临界通量打破”来描述MBR 的二阶段污染特征能够较好地反映其形成内因。根据跨膜压力(TMP)与膜污染发展趋势的内在联系和特点，建立了“污染层构建”阶段的周期模型。并结合MBR 处理市政废水的试验，就运行操作条件对“污染层构建”阶段周期的影响进行了正交水平分析。结果表明，各试验阶段的“污染层构建”周期为5~12 d，适时地采用恰当的清洗措施非常必要；各运行参数对膜污染“污染层构建” 周期影响程度的主次顺序为：气水比、污泥浓度、开停比。

关键词: 膜污染, 膜生物反应器, 膜清洗

Abstract:

In the membrane bioreactor (MBR)， membrane fouling is characterized by multistage patterns. Based on the fouling theory of gel layer adhering and cake layer covering which derives is a dynamic process and the theory of fouling layer structure which is a static process， it is supposed that describing the two-step fouling characters of MBR by fouling layer construction-critical flux breaking can reflect its internal forming causes better. According to the internal relation and characters of transfer membrane pressure (TMP) and membrane fouling development trend， the cake layer construction period model is established. Combining with the experience of treating municipal wastewater by MBR， the effect of the running conditions on the fouling layer construction is analyzed by orthogonal level analysis. The results show that a period of fouling layer construction is 5 to 12 d. It is necessary to use proper cleaning measure properly. The order of the affecting degree of the operational parameters on the fouling layer construction period of membrane fouling should be：air-to-water ratio， sludge concentration and on/off ratio.

Key words: membrane fouling, membrane bioreactor (MBR), membrane cleaning

中图分类号:

TQ085+.413

贾辉, 王捷, 吴云, 张燕. 膜生物反应器中分阶段污染模式的研究[J]. 工业水处理, 2009, 29(6): 27-31.

Jia Hui, Wang Jie, Wu Yun, Zhang Yan. Multistage fouling patterns in membrane bioreactor[J]. INDUSTRIAL WATER TREATMENT, 2009, 29(6): 27-31.

https://www.iwt.cn/CN/Y2009/V29/I6/27

参考文献

[1] Bae T H， Tak T M. Interpretation of fouling characteristics ofultrafiltration membranes during the filtration of membranebioreactor mixed liquor [J]. Journal of Membrane Science， 2005，264(1/2):151-160.
[2] Ognier S， Wisnieswski C， Grasmick A. Biofouling in membrane bioreactors:phenomenon analysis and modeling [C]//Proceedings of the MBR3. UK：Cranfield University， 2001：256-231.
[3] Le-Clech P， Jefferson B， Chang I S， et al， Critical flux determination by the flux-step method in a submerged membrane bioreactor [J].Journal of Membrane Science， 2003，227(1/2)：81-93.
[4] Pollice A， Brookes A， Jefferson B， et al. Sub-critical flux fouling in membrane bioreactors-a review of recent literature[J]. Desalination，2005， 174(3): 221-230.
[5] Brookes A， Jefferson B， Guglielmi G， et al， Sustainable flux fouling in a membrane bioreactor: impact of flux and MLSS [J].Sep. Sci. Technol.， 2006， 41(3): 1279-1291.
[6] Zhang J， Chua H C， Zhou J， et al. Factors affecting themembrane performance in submerged membrane bioreactors [J].Journal of Membrane Science，2006， 284(1/2) :54-66.
[7] Cho B D， Fane A G. Fouling transients in nominally sub-critical flux operation of a membrane bioreactor [J]. Journal of Membrane Science， 2002，209(2) :391-403.
[8] Yu Kaichang， Wen Xianghua， Bu Qingjie， et al. Critical flux enhancements with air sparging in axial hollow fibers cross-flow microfilration of biologically treated wastewater [J]. Journal of Membrane Science， 2003， 224(1 ／ 2): 69-79.
[9] Ognier S， Wisnieswski C， Grasmick A. Membrane bioreactor foulingin sub-critical filtration conditions: a local critical flux concept [J].Journal of Membrane Science， 2004， 229(1/2):171-177.
[10] Hwang Byung-Kook， Lee Woo-Nyoung， Park Pyung-Kyu，et al.Effect of membrane fouling reducer on cake structure andmembrane permeability in membrane bioreactor [J]. Journal ofMembrane Science， 2007， 288(1 ／ 2): 149-156.
[11] Meng Fangang， Yang Fenglin. Fouling mechanisms of deflocculatedsludge， normal sludge，and bulking sludge in membrane bioreactor[J].Journal of Membrane Science， 2007， 305(1 ／ 2):48-56.
[12] Metzger U， Le-Clech P， Stuetz R M， et al. haracterisation of polymeric fouling in membrane bioreactors and the effect of different filtration modes[J]. Journal of Membrane Science.， 2007， 301(1/2):180-189.
[13] 魏春海，黄霞，赵曙光，等. SMBR 在次临界通量下的运行特性[J].中国给水排水，2004，20(11): 10～13.
[14] Le-Clech P， Chen V， Fane T A G. Fouling in membrane bioreactors used in wastewater treatment[J]. Journal of Membrane Science， 2006， 284 : 17-53.
[15] Drews A， Lee C H， Kraume M. Membrane fouling - a review onthe role of EPS[J]. Desalination，2006， 200 (1 ／ 2 ／ 3):186-188.
[16] Jiang T， Kennedy M D， van der Meer W G J. The role of blocking and cake filtration in MBR fouling [J]. Desalination， 2003，157(1 ／ 2 ／ 3) :335-343.
[17] 孟凡刚，张捍民，杨凤林，等. 膜生物反应器中膜污染滤饼层渗透模型的研究[J]. 高校化学工程学报， 2006， 20(5):763-768.
[18] Liu Rui， Huang Xia， Sun Youfeng， et al． Hydrodynamic effect onsludge accumulation over membrane surfaces in a submerged membranebioreactor[J]. Process Biochemistry，2003，39(2):157-163.

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

膜生物反应器中分阶段污染模式的研究

Multistage fouling patterns in membrane bioreactor

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	李莹, 刘强, 项玮, 曲吉祥, 杨翠萍, 范秀磊. MBR与HMBR除污效能及相关功能微生物对比研究[J]. 工业水处理, 2024, 44(7): 156-161.
[2]	李冰, 吴迪, 石岩, 李海翔, 李甫, 马毅. 膜耦合技术对沼液浓缩及净水效果的影响[J]. 工业水处理, 2024, 44(5): 156-163.
[3]	史金卓, 胡以松, 肖文倩, 李松华, 杨媛, 田文瑞. 电化学-膜生物反应器强化污废水处理的研究进展[J]. 工业水处理, 2024, 44(5): 32-41.
[4]	任芝军, 白莹, 王秋稳, 韩金龙, 刘晓阳. 膜污染的光学监测技术研究进展[J]. 工业水处理, 2024, 44(4): 10-18.
[5]	张棱威, 宁荣盛, 袁江, 于水利. 导电膜膜蒸馏研究进展[J]. 工业水处理, 2024, 44(4): 30-37.
[6]	潘伟亮, 谭秀晴, 欧阳荭霖, 颜山脊. 生物炭强化厌氧膜生物反应器处理废水性能的研究进展[J]. 工业水处理, 2024, 44(4): 38-45.
[7]	尹萌萌, 王禹翰, 张坤, 王冠, 徐维国, 王波. 基于两性离子的纳滤膜抗污染改性方法研究进展[J]. 工业水处理, 2024, 44(3): 37-44.
[8]	李棒, 田腾飞, 吴俊峰, 朱新锋, 韩昌睿, 崔璐雪, 张霞, 贠延滨. 膜蒸馏处理脱硫废水过程中污染物组成、分布及形成机理[J]. 工业水处理, 2024, 44(2): 139-146.
[9]	朱海东, 朱卫兵. 邯郸某垃圾填埋场渗滤液处理站扩容改造工程实例[J]. 工业水处理, 2024, 44(12): 192-198.
[10]	戚滢滢, 苏洋舟, 程晓英, 刘强, 张晓磊. 双膜法处理化工废水过程中反渗透膜污染研究[J]. 工业水处理, 2024, 44(11): 142-147.
[11]	田茂芝, 丁梓尧, 孙晨, 周玮钰, 王圣智, 万瀚宇, 李昆. 养殖废水中Fe³⁺累积对藻菌共生体EPS分泌及膜污染特征的影响[J]. 工业水处理, 2024, 44(10): 60-67.
[12]	司马聪, 张新波, 程衍斌, 王慧中, 杜青, 钟玲玲, NGO Huu Hao. DcMFC-AnMBR耦合系统处理含磺胺嘧啶养猪废水的性能研究[J]. 工业水处理, 2024, 44(10): 68-75.
[13]	王国辉, 闫家国, 李艳丽, 王鑫, 陈妹. 光催化耦合膜分离系统中缓解膜污染的研究进展[J]. 工业水处理, 2024, 44(10): 82-91.
[14]	张瑞君, 安张鑫, 宗悦, 高珊珊, 田家宇. 中空纤维纳滤膜在染料分离应用中的研究进展[J]. 工业水处理, 2024, 44(1): 1-12.
[15]	黄生林, 吴健, 陈卫华, 乐亮亮, 苏醒, 胡念, 陈小光. 餐厨垃圾沼液的超滤膜错流过滤数学模型[J]. 工业水处理, 2023, 43(9): 138-143.

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

膜生物反应器中分阶段污染模式的研究

Multistage fouling patterns in membrane bioreactor

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价