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污泥濃度對膜污染的影響
膜生物反應(yīng)器運行過程中，膜污染物質(zhì)來源于污泥混合液，其成分主要包括微生物菌群及其代謝產(chǎn)物，廢水中的有機大分子、小分子，溶解性物質(zhì)和固體顆粒。上述物質(zhì)對膜通量產(chǎn)生很大影響。由于膜的截留作用，反應(yīng)器內(nèi)污泥具有較高的污泥濃度和污泥停留時間。隨著污泥濃度的增加，活性污泥更容易在膜表面沉積，從而加快了膜污染速度，導(dǎo)致膜過濾阻力增加，進而降低了膜通量；同時，污泥濃度升高，污泥粘度也隨之升高，膜通量也會減??；再者，反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度過高，還會造成污水粘度增大，影響氧氣的傳質(zhì)效率。因此要對反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度進行嚴格控制，污泥濃度過高或者過低都會對出水水質(zhì)產(chǎn)生不利影響。
胞外聚合物對膜污染的影響
胞外聚合物（eps）在污泥處理系統(tǒng)中對污泥的絮凝性能、沉降性能、脫水性能以及重金屬吸附性能產(chǎn)生很大影響。胞外聚合物是微生物在一定環(huán)境條件下，在其代謝過程中分泌的包圍在微生物細胞壁外的多聚化合物，其主要物質(zhì)為蛋白質(zhì)和多糖。胞外聚合物不但可以在膜生物反應(yīng)器內(nèi)積累，而且會在膜表面積累，從而引起混合液粘度和膜過濾阻力的增加。膜表面的胞外聚合物直接改變沉積層的孔隙率和結(jié)構(gòu)，胞外聚合物和細微顆粒一并沉積并吸附在膜表面，形成粘結(jié)性很強的凝膠層，huangd等人發(fā)現(xiàn)胞外聚合物濃度每增加50mg/l，膜通量減小70％；各種生物狀態(tài)的活性污泥中，胞外聚合物含量和膜污染之間存在線性關(guān)系，并且胞外聚合物中蛋白質(zhì)和糖類的比例不同，超濾的膜通量也不同，膜通量隨著蛋白質(zhì)比例的增加而減小。胞外聚合物過高或過低都會加劇膜污染，因此存在一個胞外聚合物濃度，使污泥過濾性能。
溶解性有機物產(chǎn)物對膜污染的影響
近年來，溶解性有機物產(chǎn)物（smp）對膜污染的貢獻越來越得到重視。以腐
殖質(zhì)、多糖、蛋白質(zhì)等物質(zhì)為主要成分的溶解性微生物產(chǎn)物，主要產(chǎn)生于微生物的基質(zhì)分解過程和內(nèi)源呼吸過程，其中高分子物質(zhì)的含量較高且可生物降解性差，因此，在膜生物反應(yīng)器中會產(chǎn)生積累。溶解性微生物產(chǎn)物極易堵塞膜孔，并容易沉積在膜表面形成凝膠層；溶解性微生物產(chǎn)物的過高積累不僅有可能降低膜過濾出水的水質(zhì)穩(wěn)定性，而且有可能影響污泥活性，引起嚴重的膜污染。膜生物反應(yīng)器中的smp主要由微生物代謝及細胞破碎釋放的eps等物質(zhì)，或者稱之為溶解性eps，其分子量分布一般在1000～100000左右。研究表明,eps與smp之間呈顯著正相關(guān),隨著eps濃度的增大,smp急劇增加。因此，eps是引起反應(yīng)器內(nèi)smp累積的決定性因素。
理想沉淀池的工作過程分析：假定條件為：①池內(nèi)廢水按水平方向流動，從入口到出口，顆粒水平分布均勻，每個顆粒都按水平流速v流動；②懸浮顆粒在整個水深均勻分布，其水平分速等于廢水的水平流速v，每個顆粒的沉速固定不變；③顆粒一經(jīng)沉淀就不再上浮。沉淀池內(nèi)分流入?yún)^(qū)、流出區(qū)、沉淀區(qū)和污泥區(qū)四部分。
沉淀池溢流率和顆粒沉降速度的關(guān)系：
沉淀池的分類及各自的水流特點：平流式（一端流入，按水平方向在池內(nèi)流動，從另一端溢出）、輻流式（從中心進入，沉淀后廢水從池周溢出，水平流動）、豎流式（從池中央下部進入，由下向上流動，沉淀后廢水從池面和池邊溢出）
斜管沉淀池增強沉淀效果的原理和具體方法：原理是理想沉淀池：在理想條件下，分隔成n層的沉淀池，理論上其過水能力為原池的n倍。具體方法：將水平隔層改為與水平面傾斜成一定角度的斜面，構(gòu)成斜板或斜管。
曝氣沉砂池的工作原理：由于曝氣作用，廢水中有機顆粒經(jīng)常處于懸浮狀態(tài)，砂?；ハ嗄Σ敛⒊惺芷貧獾募羟辛?，砂粒上附著的有機污染物能夠去除，有利于取得較為純凈的砂粒。
格柵：是由一組平行的金屬柵條制成的金屬框架，斜置在廢水流經(jīng)的渠道上，或泵站集水池的進口處，用以截阻大塊的呈懸浮或漂浮狀態(tài)的固體污染物。
慢速濾池快速濾池高速濾池
過濾速度：關(guān)閉進水閥門后立即開始記錄時間直至濾池水位下降到排水口附近時止，并記下水位下降高度。下降高度與濾池水位下降所用的時間即為過濾速度。
反沖洗強度：是指單位時間內(nèi)單位濾料面積上所通過的沖洗水量。（l/m2.s）
濾料的不均勻系數(shù)：（濾料的級配）是指濾料中粒徑不同的顆粒所占的比例，k80表示：k80=d80/d10
過濾周期：兩次反沖洗的時間間隔稱為過濾周期；從反沖洗開始到發(fā)洗結(jié)束的時間間隔稱為反洗歷時。
膜生物反應(yīng)器是一種高效膜分離技術(shù)與活性污泥法相結(jié)合的污水處理工藝。mbr具有較高的生物降解效率和較低的污泥產(chǎn)率，占地面積小，硝化能力強，出水水質(zhì)穩(wěn)定等特點。另外，在膜生物反應(yīng)器中，原污水中的各種可溶解和難分解的有機物質(zhì)，以及微生物產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，可以分別保留在生物反應(yīng)器內(nèi)，從而提高了出水水質(zhì)。mbr系統(tǒng)是一種新型的高效生物處理技術(shù)，特別是它在廢水資源化及中水回用方面存在巨大的潛力，受到了國內(nèi)外的普遍關(guān)注。但是由于存在膜污染和膜組件替換帶來的影響等方面的問題，使其運行成本和費用大幅度提高，從而阻礙了該技術(shù)的廣泛推廣和應(yīng)用。
膜污染的影響因素
mbr運行一段時間以后，隨著膜內(nèi)表面微生物的滋生和膜外表面污染層的附著，膜組件會被污染物堵塞，膜通量逐漸下降，直至不再出水。膜污染問題縮短了膜的使用壽命，導(dǎo)致了泵的抽吸水頭增大和曝氣量的增加，是造成mbr能耗較高的主要原因。因此研究mbr運行過程中膜污染的發(fā)生機理，對mbr系統(tǒng)加以改進，以達到有效降低和控制膜污染的目的，此舉對維護mbr工藝運行性能、確定工藝費用、指導(dǎo)工藝的放大設(shè)計具有重要的現(xiàn)實意義。
膜污染的成因
當前，對于膜生物反應(yīng)器的研究主要集中在膜污染上，相關(guān)研究表明，膜污染物質(zhì)的積累過程分為兩步：（1）初期污染：由于濃差極化造成初始膜通量下降，混合液中溶解性物質(zhì)造成膜保留側(cè)溶質(zhì)的積累，產(chǎn)生較小滲透能力的膜面表層。（2）長期污染：由于溶質(zhì)吸附和粒子沉積造成膜表面溶質(zhì)濃度較高，導(dǎo)致凝膠層在膜表面形成，膠體粒子遷移至膜表面，從而形成沉積，減小了水力滲透性和膜通量。