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MBR在污水處理已經(jīng)得到了廣泛且成熟的應用，因為MBR替代了二沉池
，可以保證出水SS和高污泥濃度，省去了很多污師在運營中的一些煩惱，但是，膜污染問題也一直困擾著MBR的發(fā)展及運行一
膜污染通常是指混合液中的物質在膜表面（外部）和膜孔內（內部）吸附聚集，造成膜孔堵塞并促使孔隙率變小
在膜過濾的操作中，水分子和細小物質不斷透過膜
活性污泥混合液體系中存在的營養(yǎng)基質
膜污染的發(fā)展通?div id="jfovm50" class="index-wrap">？煞譃?span>3階段（也有2階段說法）：
（1）初始污染：發(fā)生在膜系統(tǒng)投入運行的初期，膜面與混合液中的膠體
（2）緩慢污染：初期膜表面光滑
（3）快速污染：第2階段形成的凝膠層在持續(xù)的過濾壓差和透水流的作用下
凝膠層的污染是不可避免的，帶來的影響是膜阻力的緩慢上升
二
（1）按污染物質成分分類
有機污染
主要來源于混合液中的大分子有機物（多糖、蛋白質等）
無機污染
由金屬鹽類，無機鹽離子架橋作用形成
（2）按污染物的性質分類
可逆污染（暫時污染）：可以通過一定的水力措施進行去除膜污染
不可逆污染（長期污染）：不能通過水力清洗措施去除的膜污染
可逆和不可逆，都是可以洗出來的
（3）按污染物的位置分類
混合液中的物料在膜孔內吸附
三
1、污泥混合液特性
膜生物反應器中的膜污染物質的來源是活性污泥混合液
1）EPS和SMP
胞外聚合物（EPS）和溶解性微生物產(chǎn)物（SMP）都是微生物代謝產(chǎn)物，成分大致相同
，它們對 膜污染有著重要且復雜的影響，是MBR過程中最主要污染物。EPS濃度過高
，會增大混合液粘度而不利于溶解氧的擴散，使污泥系統(tǒng)充氧困難，從而影響菌膠團的正常生理活動，從而使膜過濾阻力升高。而EPS含量過低，會引起絮狀物分解，從而對MBR的運行不利。因此
，存在一個*EPS值，使絮狀物結構穩(wěn)定，并且不會引起高的膜污染趨勢。研究發(fā)現(xiàn)大部分SMP分子量小于1KDa和大于10KDa，小分子量的溶解有機物
同時，SMP的特性與組成也受到多個運行參數(shù)影響
一般來說
2）混合液懸浮固體濃度MLSS
MLSS濃度直接影響混合液粘度，粘度升高是MLSS上升引起混合液過濾性能下降的主要原因
3）粘度
混合液粘度受MLSS影響
在中空纖維MBR中
4）污泥親疏水性
許多研究結果表明污泥中親水性溶解有機物對膜污染的發(fā)生起到負面作用
。然而，也有研究發(fā)現(xiàn)高疏水性絮狀污泥同樣會引起膜污染。污泥的疏水性和表面電荷都與胞外聚合物的組成和性質以及絲狀細菌生長指數(shù)有關
，絲狀細菌過量繁殖會產(chǎn)生大量，使電勢下降，絮狀污泥形狀不規(guī)則，疏水性增強，導致嚴重的膜污染。5）污泥顆粒大小
膜通量下降主要是由于2um左右的顆粒引起的。一般來說
，顆粒尺寸越小，顆粒越易在膜面沉積，形成的沉積層也越致密，透水性越小，故顆粒尺寸過小將加劇膜污染。6）污泥沉降指數(shù)SVI
盡管對膜污染沒有直接影響
，但污泥沉降指數(shù)（SVI）能夠反映出混合液中的有機物質的沉降性。目前不能沉降的有機物質，如膠體
，溶解有機物，被普遍認為是膜的主要污染物質。2
、MBR過程的操作條件操作條件直接或間接影響著膜污染和污泥的性質和組成
。1）污泥停留時間（SRT）
實際結果表明，增加SRT可以減少SMP和EPS的產(chǎn)生
，膜污染率也會隨之降低。但是，過長的SRT會使污泥濃度過高
，也會帶來過高的粘度并影響到傳質和反應器的流體力學，導致更嚴重的膜污染。一般城市污水處理中膜生物反應器的SRT為5-20天2）水力停留時間（HRT）
雖然HRT對膜污染沒有直接影響
，但是短HRT會給微生物提供更多的營養(yǎng)物質，而使微生物快速生長，導致MLSS濃度升高，并且使通量增加，從而會增大膜污染發(fā)生的可能。3）溫度和pH
對比不同季節(jié)溫度不難發(fā)現(xiàn)，低溫期可逆污染更加嚴重
，高溫期不可逆污染發(fā)展更迅速。MBR運行pH范圍一般是6-9，范圍之外
，反應器中的硝化細菌會迅速減少，導致硝化作用受到抑制。當pH值高于其臨界值時，膜污染迅速，而當溫度升高時，最大允許pH值就會降低。4）溶解氧（DO）
低濃度溶解氧會使細胞疏水性降低
，而引起污泥絮體分解，當DO低于1mg/l時，SMP含量急劇升高 。溶解氧也會影響EPS和SMP中成分組成，在高溶解氧MBR體系中，蛋白和多 聚糖的比率也會升高，并且微生物群落組成會非常不同。5）膜通量
對于所有膜過程，通量的升高都會引起膜污染的加劇
。在通量的選擇與膜面積最小化
，反沖洗和化學清洗時間間隔最小化之間取得平衡，也直接影響著運行成本。6）錯流速率和曝氣
在分體式膜生物反應器中
，錯流速率（CFV）是快速改變膜透過性的方法之一。在高濃度和小孔徑膜的系統(tǒng)中
，CFV的增大可以緩解污染物在膜表面沉積。但對于混合液顆粒物相對較大的情況下，CFV的增強對通量升高沒有甚至相反的作用浸沒式MBR工藝中曝氣起到非常重要的作用：a
3
1）膜的孔徑大小
小孔徑膜，容易截留溶液中的污染物，在膜表面產(chǎn)生沉積層
大孔徑膜
，在過濾初期膜孔堵塞較嚴重，隨著表面動態(tài)膜的形成，截留作用開始提高。但是污染物易在膜孔表面和內部產(chǎn)生沉積和堵塞，形成不可逆污染甚至不可恢復污染，成為長期運行中造成膜性能下降，壽命減少的主要因素。2）膜材料
針對厭氧MBR中不同膜材料的污染情況
，研究表面在同樣運行條件下，聚偏氟乙烯（PVDF）膜的污染趨勢明顯小于聚砜膜（PS）和纖維素膜。值得一提的是
，當活性污泥有機物組分中存在與膜材料相似的聚合物時3）膜表面粗糙程度
膜表面粗糙度的增加使膜表面吸附污染物的可能性增加
4）親疏水性
膜材料的憎水性對膜污染也有很重要的影響
目前，改變膜疏水性的方式大多是對膜材料進行改性
4
膜污染的形成主要因素有：膜固有性質、混合液性質和系統(tǒng)運行環(huán)境
（1）膜的固有性質
膜的物理及其化學性能是由膜材料決定的，膜在混合液中的抗污染能力與其材料有關
此外，膜抗污染能力還與膜表面粗糙度
無機膜如陶瓷膜：以氧化鋁
（2）混合液的性質
膜污染很大程度是膜與混合液之間的相互作用的影響結果
污泥濃度較低時，污泥對有機物的吸附降解能力不足
另MBR工藝的進水水質對混合液組分也有較大的影響
（3）系統(tǒng)運行環(huán)境
次臨界通量
臨界通量的定義為
合理的曝氣
在MBR中
，曝氣的目的除了為微生物供氧以外，還使上升的氣泡及其產(chǎn)生的擾動水流清洗膜表面和阻止污泥聚集，以保持膜通量的穩(wěn)定。同時氣泡與膜纖維碰撞產(chǎn)生的抖動作用甚至使膜纖維之間互相摩擦，可加速膜面沉積物的脫落，利于膜污染的緩解。曝氣過大時，會導致膜表面沉積的顆粒粒徑減小，使濾餅的結構更加致密，從而使膜過濾阻力增加；相反的，曝氣量過小時，擾動削弱，污染會加重，因此要選擇合適的曝氣量。運停交替
根據(jù)膜污染的3階段理論，膜表面的污染形成需要一個過程
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