MBR膜污染是怎么形成的？要怎么清洗？

想知道MBR膜污染怎么清洗，我们要先来了解下膜污染的形成机理。主流说法有三种：膜孔窄化；膜表面的污泥絮体沉积；膜表面形成滤饼。

先说膜孔窄化，这是溶液中的溶质进入并吸附在膜孔内表面，然后膜孔的孔径就变小了，即窄化；而膜表面的污泥絮体沉积是水体中形成的污泥微生物附着沉积在膜表面；最后这个膜表面形成滤饼是分子间因为相互作用停留在了膜表面，随着膜污染加剧，久而久之就变成了膜表面滤饼污染。

原来一个膜污染原理就这么多的门道，怪不得MBR膜不易清洗。

MBR中的膜组件根据材料不同，一般分为无机陶瓷膜和有机高分子膜等。有机高分子膜又分为聚砜膜（PS）、聚醚砜膜（PES）、硝化纤维素膜（CN）、醋酸纤维膜（CA）、硝化纤维素—醋酸纤维混合膜（CN-CA）、聚乙烯膜（PE）、聚丙烯纤维膜（PP）、聚丙烯腈纤维膜（PAN）和聚偏氟乙烯膜（PVDF）等。

对于各种材料的膜组件，膜污染一般来源于滤饼层、溶解性有机物质和微生物污染3个方面。

1、首先是滤饼层，滤饼层主要是指水透过膜时被截留下来的部分活性污泥和胶体物质，堆积在膜表面形成了膜面污染。

其中有无机污染物，也有有机污染物。无机污染物主要是钙、镁、硅、铁等的碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐的结垢物。有机污染物主要是蛋白质、絮凝剂、天然高分子等有机胶体和容易在膜表面附着的溶解性有机物。

滤饼层是一种可逆污染，一般可以通过水力清洗消除，快速恢复部分膜通量。

2、其次是溶解性有机物，这货是MBR膜在抽吸过程中出现浓差极化现象的重要原因。

什么是浓差极化？

按照我的理解，浓差极化是指分离过程中，料液中的溶液在压力驱动下透过膜，溶质被截留，在膜与本体溶液界面或临近膜界面区域浓度越来越高；在浓度梯度作用下，溶质又会由膜面向本体溶液扩散，形成边界层，使流体阻力与局部渗透压增加，从而导致溶剂透过通量下降。

反应器中这些溶解性有机物通过浓差极化作用在膜表面形成凝胶层，或者吸附在膜内的微孔表面，就这样把孔道堵了。

3、最后是微生物污染。MBR膜在正常运行时，膜表面和膜的微孔中会存在微生物所需的营养物质，此时微生物在合适生计的条件中繁殖，构成膜污染。

其实说了这么多，就是想告诉大家，在污水处理中，膜污染是不可避免的。不过，膜污染虽然不可避免，但可以预防啊，可以减缓啊。

比如，在膜材料上，选择聚丙烯为膜材料，这种材料抗腐蚀性良好，不易产生因腐蚀和膜身劣化的不可逆膜污染。同样在膜组件方面，选择敞开帘式模块型，因为污泥不易在膜丝上滞留，并且在曝气时膜表面容易取得较好的紊流效果，达到降低膜污染的目的。

比如，考虑到料液的性质，污泥浓度越高，污泥越容易在膜丝表面形成污泥层，导致膜污染。可以采取厌氧-兼性-好氧的膜生物反应器工艺，使污泥浓度维持在和常规活性污泥法一样的程度，不仅降低能耗，也减小了膜污染的可能。

再比如，在操作运行中，可以使用空曝气和水反力冲洗的方式。

这里解释一下，空曝气，就是停止进出水，加大曝气强度连续曝气数小时（一般3～4h），以冲脱沉积在膜表面上污泥层的方法。

空曝气可以使系统的膜通量恢复原来的10％～25％左右，因为空曝只是去除膜面沉积的最外层的污泥层，并不能完全去除所有的污泥层，那么污泥之间的粘附性并没多少改变。

水力反冲洗，就是用清水在16kPa压力以下的条件下，从内向外进行反向冲洗，时间为2～3h。此种方法对膜通量的恢复作用比较显著，可以使膜组件恢复到清水膜通量的50％～70％左右，持续时间达到一周以上，最好的时候可以达到两周。

当然，不管是空曝气还是水力反冲洗，都不可能永远有效。这些物理手段搞不太定的时候，说明膜丝已经被严重污染，需要拆卸下来进行化学清洗。

整理了一些化学清洗的步骤，水友们可以作为参考：

• 先用自来水冲洗膜表面生成的生物膜泥饼，由于膜丝的截留作用，也会发现许多固体难降解的物质，例如塑料碎片等粘附在膜丝之间；

• 然后用1％NaOH 溶液浸泡4h，清洗液呈深棕褐色，且表面有很多油污，有很多絮状、片状污泥脱落；

• 再用清水清洗干净后，用1％盐酸溶液浸泡4h，有少量碎小的污泥脱落；

• 用清水清洗后，再以1％NaOH 溶液浸泡2h，清洗液颜色变浅，无明显污泥脱落；

• 最后，用清水冲洗干净后，把膜安装好，重新放入反应器。

写到这里，可能还有水友想刨根问题一下，那我咋知道洗没洗好，清洗效果咋样？ 查到的资料显示，评价污染膜清洗效果的好坏 , 常用膜比通量恢复率γ来表征：

看懂了最好，不理解就先背下来，背不下来也可以把文章收藏一下。

来源：环保水圈

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