|
|
電話：/6/7 |
|
傳真： |
|
郵箱： |
|
地址：遼(liao)寧省大連(lian)市高新園區(qu) |
|
黃浦路541號網絡(luo)產業大廈1909室(shi) |
|
|
|
 行業資訊 |
|
|
|
| EPS對(dui)MBR膜的污堵(du)的影響及(ji)減(jian)緩污堵(du)的措施！ |
| 發(fa)表時間：2022-12-09 10:06:27 作者：admin |
|
01 什么是(shi)EPS？
姓名：胞外聚合物(wu)(wu)，一種(zhong)能讓(rang)細胞胞外顆粒物(wu)(wu)結合在(zai)一起(qi)并使其粘附到底物(wu)(wu)上的(de)高分子物(wu)(wu)質。
英文名/外號(hao)：extracellular polymeric substances，你(ni)也(ye)可以叫它(ta)EPS。
籍(ji)貫：EPS主要來自于(yu)細胞內分泌、細胞自溶(rong)或者從廢水中吸(xi)附等。
特(te)長：EPS的主要作用有，吸附(fu)無機(ji)離子(zi)的作用去除污染(ran)物；吸附(fu)外界(jie)(jie)的有機(ji)物來(lai)聚集水環境(jing)中的營(ying)養物；消化外界(jie)(jie)大分子(zi)物質以滿足營(ying)養需求；形(xing)成保護層(ceng)來(lai)阻礙有害的外部(bu)環境(jing)。在(zai)有機(ji)負荷比較低的情況下，EPS能作為(wei)碳源和能源，能聚集絮體和生物膜的細(xi)菌細(xi)胞
聯系方(fang)式：EPS的提(ti)(ti)取方(fang)法(fa)(fa)(fa)一般(ban)分(fen)為物理方(fang)法(fa)(fa)(fa)(離(li)(li)心(xin)、超(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)、熱(re)處理等(deng))、化(hua)學(xue)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(硫酸提(ti)(ti)取法(fa)(fa)(fa)、氫氧化(hua)鈉提(ti)(ti)取法(fa)(fa)(fa)、EDTA 提(ti)(ti)取法(fa)(fa)(fa)、離(li)(li)子交換樹脂(zhi)(zhi)法(fa)(fa)(fa)、戊二醛提(ti)(ti)取法(fa)(fa)(fa)等(deng))和(he)物理化(hua)學(xue)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(甲醛——超(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)法(fa)(fa)(fa)、甲醛離(li)(li)心(xin)法(fa)(fa)(fa)和(he)超(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)——陽離(li)(li)子樹脂(zhi)(zhi)法(fa)(fa)(fa)等(deng))。
社會關系(xi)：EPS的(de)含(han)量(liang)(liang)隨有(you)(you)機物濃度降低(di)而逐漸下降；污(wu)泥停(ting)留時間SRT延(yan)長會引(yin)起EPS含(han)量(liang)(liang)降低(di)；污(wu)泥負荷F/M降低(di)、溶解氧(yang)DO質量(liang)(liang)濃度升高和pH值(zhi)偏堿時，有(you)(you)利于EPS的(de)合成。
02 EPS對膜污(wu)染(ran)有啥影響？
其實，早在上個世紀90年代初期，就已經(jing)有(you)EPS對MBR過(guo)濾影響的(de)報道，近(jin)年來更(geng)是受到廣泛關注。EPS一(yi)方面(mian)使得(de)污染物容(rong)易在膜表面(mian)沉積并形成致密的(de)濾餅層(ceng)，另一(yi)方面(mian)會惡化污泥混合液可濾性。EPS是膜通量(liang)下降的(de)主要原因。因此， 對EPS的(de)研究(jiu)有(you)利(li)于進(jin)一(yi)步揭示膜污染的(de)機(ji)制。
1、EPS濃度對膜污(wu)染的影(ying)響
MBR中污(wu)泥(ni)沉(chen)降(jiang)(jiang)性(xing)能主要由反應器中累積的(de)高(gao)濃(nong)(nong)度(du)EPS影響，當EPS大于(yu)100mg/g時，污(wu)泥(ni)沉(chen)降(jiang)(jiang)性(xing)能開始惡(e)化。MBR中污(wu)泥(ni)濃(nong)(nong)度(du)很高(gao)時，黏度(du)和溶解(jie)(jie)性(xing)物(wu)質(zhi)就成為膜(mo)通量下降(jiang)(jiang)的(de)主要因素。EPS濃(nong)(nong)度(du)增(zeng)(zeng)高(gao)使(shi)得(de)溶解(jie)(jie)性(xing)物(wu)質(zhi)增(zeng)(zeng)多，混合液黏度(du)增(zeng)(zeng)大，從而不(bu)利于(yu)DO的(de)擴散，使(shi)污(wu)泥(ni)系統充氧困難，影響菌膠團的(de)正常生理活動，并(bing)使(shi)TMP極(ji)大地提高(gao)。EPS的(de)質(zhi)量濃(nong)(nong)度(du)與膜(mo)污(wu)染(ran)呈線性(xing)關(guan)系，即污(wu)泥(ni)中的(de)EPS含量越高(gao)，污(wu)染(ran)阻力越大，膜(mo)污(wu)染(ran)也越嚴(yan)重。
2、EPS的種類對(dui)膜(mo)污染(ran)的影響
EPS可分為緊密粘(zhan)(zhan)附EPS(簡稱TB-EPS)和松散(san)附著(zhu)(zhu)EPS(簡稱LB-EPS)，EPS的(de)(de)種類不同(tong)對于膜(mo)污(wu)染(ran)的(de)(de)貢獻程度(du)也(ye)不同(tong)。與(yu)緊密粘(zhan)(zhan)附EPS相(xiang)(xiang)比，松散(san)附著(zhu)(zhu)EPS與(yu)膜(mo)污(wu)染(ran)阻(zu)力(li)呈現(xian)強顯著(zhu)(zhu)相(xiang)(xiang)關(guan)。松散(san)附著(zhu)(zhu)EPS是引起污(wu)泥混合液中Zeta電(dian)位、污(wu)泥黏度(du)μ和SVI變化的(de)(de)主要原因，而這三者與(yu)膜(mo)污(wu)染(ran)阻(zu)力(li)呈現(xian)良好的(de)(de)相(xiang)(xiang)關(guan)性。
3、EPS的組(zu)分對膜污染的影響
EPS的(de)主(zhu)要(yao)成分為多糖(tang)和蛋白(bai)質(zhi)(zhi)，約占EPS總量的(de)70%——80%，而腐殖質(zhi)(zhi)、核(he)酸(suan)、糖(tang)醛(quan)酸(suan)、脂類(lei)和氨基酸(suan)等含量較低(di)。EPS中(zhong)蛋白(bai)質(zhi)(zhi)和糖(tang)類(lei)的(de)比值對(dui)膜污(wu)(wu)染(ran)有很大的(de)影響，二者比值下(xia)降(jiang)會(hui)造成污(wu)(wu)泥絮體(ti)疏(shu)水性能(neng)(neng)下(xia)降(jiang)、沉降(jiang)性能(neng)(neng)變差，從而使絮體(ti)與水難以分離，最(zui)終加快(kuai)膜污(wu)(wu)染(ran)速率。蛋白(bai)質(zhi)(zhi)類(lei)LB是影響MBR膜污(wu)(wu)染(ran)的(de)主(zhu)要(yao)物(wu)質(zhi)(zhi)，膜通量隨(sui)著(zhu)蛋白(bai)質(zhi)(zhi)比例的(de)減少而增加。蛋白(bai)質(zhi)(zhi)易(yi)在膜表面(mian)沉積和累(lei)積，填充膜免污(wu)(wu)染(ran)物(wu)間的(de)微(wei)小空隙(xi)，從而降(jiang)低(di)膜表面(mian)濾餅(bing)層的(de)滲透性能(neng)(neng)。
而(er)濾膜(mo)污染過程分析表明(ming)，濾餅層(ceng)的(de)形成是控制膜(mo)污染的(de)決定性階段，因此，蛋白質對膜(mo)污染的(de)表征(zheng)是了解膜(mo)污染機(ji)制、優化膜(mo)污染控制及(ji)清洗的(de)關(guan)鍵(jian)。
03 如何(he)減緩EPS對膜污染的影響？
通過(guo)分析EPS的(de)定義功能以(yi)及對(dui)(dui)膜(mo)污(wu)(wu)染(ran)的(de)影響(xiang)可知(zhi)，EPS是MBR膜(mo)污(wu)(wu)染(ran)中的(de)主要污(wu)(wu)染(ran)物。而要想減(jian)緩EPS對(dui)(dui)膜(mo)污(wu)(wu)染(ran)的(de)影響(xiang)，就必須優化(hua)操作(zuo)條件、調控混合液(ye)、定期清洗(xi)膜(mo)組件。
1、優化操作條件
優化膜分離操(cao)作條件，將反應(ying)器控(kong)制(zhi)在次臨界通量下運行，可以有效(xiao)地(di)防治(zhi)膜污染。
膜過(guo)濾(lv)有(you)兩種基本模式(shi)：錯流(liu)過(guo)濾(lv)和終端(duan)過(guo)濾(lv)。錯流(liu)過(guo)濾(lv)雖(sui)是針對(dui)終端(duan)過(guo)濾(lv)易污(wu)(wu)染的(de)缺點而提出(chu)的(de)，但(dan)能量(liang)消耗大；終端(duan)過(guo)濾(lv)能量(liang)利用率(lv)高，但(dan)易加快膜污(wu)(wu)染速率(lv)。
具體(ti)優化操作如下：
對于過(guo)濾活性污(wu)(wu)(wu)泥(ni)而言，采用錯(cuo)流過(guo)濾可以(yi)(yi)降低(di)膜(mo)(mo)(mo)污(wu)(wu)(wu)染；控制合(he)理的(de)(de)曝(pu)氣(qi)強度和抽吸時(shi)間可以(yi)(yi)有(you)效地減少(shao)顆粒物質(zhi)在膜(mo)(mo)(mo)面的(de)(de)沉積，減緩(huan)膜(mo)(mo)(mo)污(wu)(wu)(wu)染。間歇運行、增加曝(pu)氣(qi)量等(deng)均可以(yi)(yi)減緩(huan)膜(mo)(mo)(mo)污(wu)(wu)(wu)染速率(lv)。以(yi)(yi)膜(mo)(mo)(mo)組件(jian)的(de)(de)堵塞特征及(ji)曝(pu)氣(qi)效率(lv)為(wei)依據調節SRT，可以(yi)(yi)控制膜(mo)(mo)(mo)污(wu)(wu)(wu)染。
2、采用(yong)化學方法調控混合液(ye)
待處理液污(wu)(wu)泥(ni)濃(nong)度(du)越高(gao)，越容易在膜表面吸附沉積(ji)，導致污(wu)(wu)染，故(gu)可(ke)以對其進行預處理。比(bi)如，通過添加(jia)化學試(shi)劑來改(gai)善混合液性質(zhi)，從而(er)控(kong)制膜污(wu)(wu)染。但要注意添加(jia)的物質(zhi)不可(ke)對微生(sheng)(sheng)物產生(sheng)(sheng)毒性作用(yong)，以免影響出水(shui)水(shui)質(zhi)及(ji)污(wu)(wu)泥(ni)回收利用(yong)。這些(xie)化學試(shi)劑主(zhu)要分為絮(xu)凝劑和吸附劑。
1)添(tian)加(jia)絮凝劑
絮凝劑可以絮凝游離(li)的EPS，改善(shan)泥水分離(li)性能，提(ti)高了混合液的可過(guo)濾性，常用的絮凝劑主(zhu)要有氯化鐵(tie)和硫酸鋁。
添(tian)加絮凝(ning)(ning)劑后(hou)，EPS堵(du)塞和(he)吸(xi)附在膜孔內的概率變小；活性污泥在膜表(biao)面(mian)的泥餅層比較疏(shu)松(song)、孔隙率高、透水(shui)性好(hao)，從而(er)有利(li)于延(yan)緩TMP增長和(he)維持(chi)膜通量(liang)。簡單點來說，絮凝(ning)(ning)劑可顯著(zhu)降低EPS濃度，同時改善濾膜的水(shui)力學性能。
2)添加吸附(fu)劑
吸附劑(ji)可以(yi)降(jiang)低(di)系(xi)統中(zhong)的(de)(de)有機物(wu)(wu)(wu)含量。定量投加(jia)粉(fen)末活性(xing)炭(PAC)可以(yi)形成生(sheng)物(wu)(wu)(wu)活性(xing)碳(PAC)，這不僅使污(wu)染絮體的(de)(de)可壓縮性(xing)減(jian)(jian)少(shao)(shao)，而且使微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)絮體中(zhong)的(de)(de)EPS減(jian)(jian)少(shao)(shao)，改變膜表(biao)面的(de)(de)凝(ning)膠層結構，保持較高的(de)(de)膜通量。投加(jia)PAC后，主要對(dui)絮體尺寸分布和污(wu)泥表(biao)觀黏度產生(sheng)影(ying)響，從而降(jiang)低(di)濾餅阻力。
因此，只有在SRT較短且(qie)定期投加PAC時，其對膜(mo)污(wu)染的抑制作(zuo)用才會明顯。
3、定期清洗膜組件
一(yi)旦膜(mo)(mo)(mo)孔堵(du)塞及凝膠層(ceng)形成后(hou)，運(yun)行(xing)過程中的(de)水力作(zuo)用(yong)(yong)很難將其去除，必須進行(xing)膜(mo)(mo)(mo)清(qing)洗(xi)(xi)(xi)。定期清(qing)洗(xi)(xi)(xi)膜(mo)(mo)(mo)組(zu)件(jian)可(ke)以去除沉積在膜(mo)(mo)(mo)表面的(de)EPS，提(ti)高(gao)(gao)膜(mo)(mo)(mo)通量。常用(yong)(yong)的(de)清(qing)洗(xi)(xi)(xi)方法有機(ji)械清(qing)洗(xi)(xi)(xi)、化(hua)(hua)學清(qing)洗(xi)(xi)(xi)、電清(qing)洗(xi)(xi)(xi)以及超(chao)聲波清(qing)洗(xi)(xi)(xi)等。其中，電清(qing)洗(xi)(xi)(xi)和超(chao)聲波清(qing)洗(xi)(xi)(xi)效果最好，但運(yun)行(xing)費(fei)用(yong)(yong)太高(gao)(gao)。機(ji)械清(qing)洗(xi)(xi)(xi)效果不(bu)理想(xiang)，一(yi)些與膜(mo)(mo)(mo)結(jie)合(he)緊密的(de)物質去 除不(bu)掉。相比之(zhi)下(xia)，化(hua)(hua)學清(qing)洗(xi)(xi)(xi)最為(wei)經濟有效。一(yi)般最常用(yong)(yong)的(de)清(qing)洗(xi)(xi)(xi)劑有硝酸、檸(ning)檬(meng)酸、鹽酸，氫氧(yang)化(hua)(hua)鈉、氫氧(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)、次氯酸鈉等。值得(de)一(yi)提(ti)的(de)是，對于(yu)不(bu)同的(de)膜(mo)(mo)(mo)組(zu)件(jian)，采用(yong)(yong)的(de)藥劑不(bu)同，但一(yi)定要注意不(bu)能殺死微(wei)生(sheng)物。
|
|
|
|
