A Study on Reducing Membrane Fouling in Membrane Bioreactors

WAN Jin-bao,WU Hai-hui
(The Environmental and Chemical Engineering Institute of nanchang University,Nanchang 330029,China)

　　Abstract： Causes of formation of membrane fouling are analyzed based on several types of membrane fouling in membrane bioreactors，and a number of mathematical models describing membrane fouling are introduced. Methods to prevent or reduce membrane fouling are summed up in the respects of the nature of membrane itself，the characteristics of feed liquors.the operating processes，etc.，with a process to reduce membrane fouling proposed which combines aeration biological filter tank with membrane filtration.
　　Keywords：membrane  bioreactor；membrane fouling；wastewater treatment

 　　膜生物反应器（MBR）是利用高效分离膜组件取代二沉池与生物处理中的生物单元组合形成一套有机整体的水净化再生技术。MBR利用膜的截留作用，几乎能将全部的污泥及微生物截留下来，使生物单元具有很高的污泥浓度，不但提高了其对有机物的去除率，而且使其对氨氮的去除率也明显增高。MBR还具有占地面积少，出水水质好，运行稳定，操作简单，易于自动控制等优点，污泥停留时间与水力停留时间分离，克服了活性污泥与自身无法克服的缺点^［1］。
　　要使得MBR真正推广应用还需要克服膜污染、膜浓差极化、膜堵塞等问题，增加膜通量，延长膜寿命。

1 膜污染的类型

　　膜污染是由于被处理物料中的微粒、胶体粒子或溶质分子与膜发生物理化学作用，或因浓度极化使某些溶质在膜表面浓度超过其溶解度，以及机械作用而引起的人膜表面或膜孔内吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞，使膜产生透过流量与分离特性的不可逆变化现象。膜污染直接导致了膜通量下降，膜使用寿命大大缩短。膜污染分为可逆和不可逆膜污染。如浓差极化，可通过物理、化学和生物方法来减轻和改善的一类污染为可逆膜污染；而膜孔堵塞、不合理的料液性质使膜受到腐蚀及膜的自身劣化等称为不可逆膜污染。从污染物的性质又可分为有机污染，如胞外聚合物、溶解性有机物、蛋白质、脂肪及细微胶体等；无机污染，如废水中碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐、凝胶无机胶体等；生物污染，如帘式中空纤维膜组件，其可视为柔性填料，处理不当，微生物易在其上面吸附生长，形成生物膜，造成水通量下降^［2］。