PTFE-MBR膜污染的原因主要有以下几个方面:
一、污水水质因素
1. 有机物含量:
- 污水中含有大量的有机物,如蛋白质、多糖、腐殖质等。这些有机物会在膜表面形成一层有机污染层,堵塞膜孔,降低膜的透水性能。
- 特别是一些难降解的有机物,如抗生素、农药等,会在膜表面长期积累,加重膜污染。
2. 悬浮物浓度:
- 污水中的悬浮物,如泥沙、铁锈、微生物等,会在膜表面沉积,形成一层滤饼层,增加膜的过滤阻力。
- 高浓度的悬浮物还会磨损膜表面,破坏膜的结构,降低膜的使用寿命。
3. 油脂含量:
- 污水中的油脂会在膜表面形成一层油膜,阻碍水的透过,降低膜的通量。
- 油脂还会与有机物和悬浮物结合,形成更难去除的污染层。
4. 硬度和酸碱度:
- 污水中的硬度离子,如钙、镁等,会在膜表面形成水垢,堵塞膜孔。特别是在高硬度和碱性条件下,水垢的形成更加严重。
- 酸碱度对膜污染也有很大的影响。酸性条件下,膜表面容易吸附有机物和金属离子;碱性条件下,容易形成碳酸钙等沉淀物。
二、运行条件因素
1. 曝气强度:
- 曝气强度不足会导致膜表面的污泥层增厚,增加膜的过滤阻力。同时,曝气不足还会影响微生物的活性,降低有机物的去除效率。
- 曝气强度过大则会对膜表面造成冲刷,破坏膜的结构,降低膜的使用寿命。
2. 污泥浓度:
- 污泥浓度过高会增加混合液的粘度,使污泥在膜表面的沉积速度加快,加重膜污染。
- 污泥浓度过低则会影响微生物的活性,降低有机物的去除效率。
3. 水力停留时间:
- 水力停留时间过短会导致有机物和悬浮物在膜表面的积累速度加快,加重膜污染。
- 水力停留时间过长则会增加系统的占地面积和运行成本。
4. 温度:
- 温度对膜污染也有很大的影响。温度升高会使膜的透水性能增加,但同时也会加速有机物的分解和微生物的生长,加重膜污染。
- 温度降低则会使膜的透水性能降低,影响系统的运行效率。
三、膜本身因素
1. 膜材料:
- PTFE 膜具有良好的化学稳定性和耐腐蚀性,但不同厂家生产的 PTFE 膜在性能上可能存在差异。一些低质量的 PTFE 膜可能会存在孔径不均匀、表面粗糙等问题,容易导致膜污染。
- 膜材料的亲水性也会影响膜污染。亲水性好的膜表面容易形成水合层,减少有机物和悬浮物的吸附,降低膜污染。
2. 膜结构:
- 膜的结构设计也会影响膜污染。例如,平板膜和中空纤维膜在抗污染性能上就有所不同。平板膜的结构比较简单,容易清洗,但通量较低;中空纤维膜的通量较高,但结构复杂,清洗难度较大。
- 膜的孔径和孔隙率也会影响膜污染。孔径过小容易堵塞,孔径过大则会降低过滤精度。孔隙率过低会影响膜的通量,孔隙率过高则会降低膜的强度。
四、操作管理因素
1. 预处理不当:
- 如果污水的预处理不当,如格栅堵塞、沉砂池效果不佳等,会导致大量的悬浮物和有机物进入 MBR 系统,加重膜污染。
- 预处理过程中使用的化学药剂也可能会对膜造成损害,影响膜的性能。
2. 清洗不及时:
- 膜在运行过程中会逐渐积累污染物,如果不及时清洗,会导致膜污染加重,影响系统的运行效率。
- 清洗方法不当也会对膜造成损害,降低膜的使用寿命。
3. 操作失误:
- 操作人员的操作失误,如曝气不均匀、污泥排放不及时等,也会影响系统的运行效果,加重膜污染。
- 操作过程中对膜的保护不当,如碰撞、挤压等,也会破坏膜的结构,降低膜的使用寿命。