PTFE-MBR膜污染对膜生物反应器的性能会产生多方面的不良影响,主要包括以下几点:
1. 膜通量下降:
- 原理:膜污染会导致膜表面和膜孔内被污染物堵塞、覆盖或吸附,使膜的有效过滤面积减小,同时增加了过滤阻力。就像过滤器的滤网被杂质堵塞后,水通过的速度会变慢一样,膜生物反应器中的膜受到污染后,水透过膜的速度也会降低。
- 后果:膜通量下降会直接影响膜生物反应器的处理能力和效率。为了达到相同的处理水量,可能需要增加膜组件的数量或延长处理时间,从而增加了设备投资和运行成本。
2. 出水水质变差:
- 原因:一方面,膜污染会使膜的孔径变小或堵塞,导致一些原本能够被截留的污染物透过膜进入出水,降低了对污染物的去除效果。另一方面,膜表面的污染物可能会滋生细菌或发生化学反应,产生新的污染物,进一步影响出水水质。
- 表现:例如,对于一些对出水水质要求较高的应用场景,如饮用水处理、电子工业用水处理等,膜污染可能导致出水中的悬浮物、有机物、微生物等指标超标,无法满足用水要求。
3. 跨膜压差升高:
- 解释:随着膜污染的加重,膜两侧的压力差(跨膜压差)会逐渐增大。这是因为污染物在膜表面和膜孔内的积累,阻碍了水的透过,需要更大的压力才能使水通过膜。
- 危害:跨膜压差升高会增加膜生物反应器的运行能耗,因为需要消耗更多的能量来克服膜的阻力。同时,过高的跨膜压差还可能对膜组件造成损坏,缩短膜的使用寿命。
4. 污泥混合液特性改变:
- 影响活性污泥:膜污染会影响污泥混合液的性质,如污泥浓度、粘度、沉降性等。例如,膜表面的污染物可能会与污泥混合液中的物质发生相互作用,使污泥的粘度增加,沉降性变差。这会影响到活性污泥的正常代谢和生物处理效果,降低对有机物和氮、磷等污染物的去除效率。
- 改变微生物群落:膜污染还可能改变膜生物反应器中的微生物群落结构。一些适应膜污染环境的微生物可能会大量繁殖,而对膜污染敏感的微生物则会受到抑制,从而影响到整个生物处理系统的稳定性和处理效果。
5. 运行维护成本增加:
- 清洗频率增加:为了减轻膜污染对膜生物反应器性能的影响,需要定期对膜进行清洗。频繁的清洗不仅增加了清洗剂的使用量和废水处理量,还会缩短膜的使用寿命,增加了膜的更换频率。
- 设备维护难度加大:膜污染可能会导致膜组件的损坏、堵塞等问题,需要对设备进行频繁的维护和检修,增加了设备的维护成本和停机时间,影响了膜生物反应器的正常运行。