膜分离工程-第九章-MBR.pptVIP

膜生物反应器;活性污泥法是以活性污泥为主体的污水生物处理技术。

活性污泥(activatedsludge)：由细菌、真菌、原生动物和后生动物等各种生物和金属氢氧化物等无机物所形成的污泥状的絮凝物。有良好的吸附、絮凝、生物氧化和生物合成性能。;曝气池;存在的问题;;以膜组件代替传统的二沉池，不仅可以完全去除悬浮固体以改善出水水质，而且可以通过膜分离的作用，将二沉池无法截留的的游离细菌和大分子有机物完全阻隔在生物池内，尤其是那些增殖速度慢的细菌，由于膜的截留作用而在曝气池中得到富集，增加了它们与污泥的接触时间，从而可以提高有机物和氮、磷的去除率。

;一、膜生物反应器介绍

1、MBR发展史

2、膜生物反应器类型与形式

3、膜生物反应器的处理机理

4、膜生物反应器的运行特点

5、膜生物反应器的优缺点

二、MBR的原理

三、膜生物反应器的主要影响因素和技术参数

1、膜材料与膜种类

2、膜结构与组件的选择

3、运行控制参数

4、浓差极化与膜污染

5、膜清洗

6、MBR微生物特征

7、MBR维护管理

四、实用中空纤维膜组件特点及应用性能对比;MBR发展史;MBR发展史;我国MBR发展;膜生物反应器类型;膜生物反应器的形式;膜生物反应器的形式

;膜生物反应器的形式

;膜生物反应器的处理机理

;膜生物反应器的运行特点;膜

生

物

反

应

器

的

优

缺

点;膜生物反应器出水水质

;MBR原理;MBR原理;MBR原理;MBR原理;MBR原理;膜生物反应器的主要影响因素和技术参数

;;膜生物反应器的主要影响因素和技术参数

;1.膜材料与膜种类

;从膜的制造材料可以把膜分为有机高分子膜和无机膜：

有机膜包括：纤维素类、聚酰胺类、芳香杂环类、聚砜类、含氟类等等。无机膜主要以金属、金属氧化物、陶瓷、多孔玻璃等为材料。考虑到膜生物技术中需要分离的主要对象是污泥颗粒和大分子有机物，因此主要采用超滤和微滤技术。因为它们既能有效去除污染物质同时还能够保证足够的水通量。

从膜材料的亲、疏水性、可将膜分为亲水膜和疏水膜：

由于废水处理中一般要求水通量较高，因此多采用亲水膜，同时亲??膜也比较耐污染。为了改进疏水膜的耐污染性，可以对其进行改性预处理。膜材料确定后，还存在膜孔径的选择问题。一般情况下，当待分离物质的尺寸大小与膜孔径相近时，膜孔易被堵塞，膜污染较易发生。;从膜的荷电性角度可以把膜分为中性膜和荷电膜两种，其中荷电膜又可分为荷正电膜（阳离子型）与荷负电膜（阴离子型）。荷电膜可以利用同性电荷的排斥作用来降低膜的污染，使膜表面的凝胶层疏松，这样既可延长膜的使用和清洗周期又能延长膜的寿命。;2.膜结构与组件的选择;3.运行控制参数;3.运行控制参数;3.运行控制参数;3.运行控制参数;膜通量(Membraneflux)是表征膜性能的一个重要参数，也是MBR工艺控制中的关键参数。其决定着MBR处理技术应用的经济性。影响膜通量的因素较为复杂，总体上来说可以分为膜自身性质和外界操作条件两大类，其中外界操作条件又可以分为膜分离条件和生物工艺条件。;临界通量（Criticalflux，CF）理论最初源自对于膜过滤机理的研究，随着其研究的不断拓展与深入，也逐步应用于MBR的膜污染控制中。临界通量作为膜过程中的一个重要概念，是膜过滤从量变到质变的一个表观现象，其与水力操作条件、膜分离操作模式、料液性质以及膜本身性质等多个因素有关。;在任何一个系统中，胶体物质在膜表面的传质直接影响膜通量的大小，胶体物质开始发生沉积时的膜通量就称为膜通量。

临界通量的本质是，膜组件在低于CF下操作，膜污染不会明显发生。由于过滤对象是污染性较强的污泥混合液，因此临界通量的理论对于MBR的运行尤为有意义。运行于次临界通量工况之下，膜污染发展可有效得到控制，不可逆污染的累积程度较低，有利于维持膜组件的长期稳定运行。

;就目前的研究来讲，影响水通量的因素相当复杂，虽然已经对其进行了长期的研究，但至今仍没有理想的定量结果。尽管如此，定性的分析对于实际应用仍有重要意义。

;3.运行控制参数;3.运行控制参数;3.运行控制参数;4.浓差极化与膜污染;膜污染与浓差极化的表观现象相同，有内在联系，但从概念上截然不同。就膜污染来说，一旦处理料液与膜接触，膜污染即开始，也就是说，由于溶质与膜之间相互作用产生吸附，开始改变膜特性。

根据现阶段的研究，MBR中主要造成膜污染的物质包括，溶解性微生物代谢产物(Solublemicrobialproducts,SMP)、微生物细胞胞外聚合物(Extracellularpolymericsubstances,EPS)、污泥颗粒、进水中的溶解性有机物、金属离子沉积物等。;无论是浓差极化还是膜污染都是不利于膜