采用濁壓比指標表述超濾膜污染程度

時間：2008-07-29 來源：北京工業大學建筑工程學院 作者：孫文鵬，李星，楊艷玲

2.2 膜污染分析指標的建立

    由于過濾周期內原水濁度降低與跨膜壓差升高存在很好的相關性，通過濁度變化可以間接地反映原水中顆粒物等向膜表面的富集程度，因此采用濁壓比這個指標可以比較有效地反應出膜污染情況。

    濁壓比可用以下方式描述，即單位過濾周期內濁度降與壓力升高的比值，單位為NTU/MPa；其表示膜的產水壓力表升高1MPa時，在膜表面截留的顆粒物數量（用濁度降低值表示）；濁壓比可用下式表達：

    其中Ｎ/Ｐ為濁壓比，Ｎ曝前為曝氣前膜反應池中水的濁度，Ｎ曝后為曝氣后膜反應池中水的濁度，Ｐ曝前為曝氣前跨膜壓差修正值，Ｐ曝后為曝氣后跨膜壓差修正值。

3 濁壓比與膜通量及過濾周期的關系

    為確定超濾膜運行參數，對濁壓比與膜通量及過濾周期的關系進行了研究。

3.1 初始濁壓比與膜通量關系

    圖5 為第一個過濾周期的濁壓比曲線。在相同的操作條件下，以恒定通量方式運行，在超濾膜污染的前期和穩定運行階段，其初始濁壓比會在該值附近變動。當初始濁壓比明顯超過該值時，表明超濾膜已經被污染的很嚴重了，反洗已經不能起到很好的效果，而且跨膜壓差會增長的很快，這時就應進行化學清洗了。

3.2初始濁壓比與過濾周期系數關系

    由圖6可看出，濁壓比隨過濾周期數（以過濾時間為30min的過濾周期為1.0，其他過濾時間按該關系折算）的增加而增加，濁壓比與過濾時間呈近似呈線性正比例關系,而壓力變化對濁壓比影響不大。

  圖5  初始濁壓比與膜通量關系              圖6  初始濁壓比與過濾周期系數關系

4 膜污染過程的表述

    由圖7可以看出，在8min和15min時濁壓比有突降，說明在該時刻有密實的濾餅層形成，使較少的濁度降產生較大的過濾阻力變化，從而產生較大的壓力變化。恒定通量時的濁壓比對應的跨膜壓差在0.0365-0.0395MPa之間，也就是說在該壓差條件下，可能把膜附近一部分松散的濾餅壓成了密實的濾餅。在過濾周期前期，濃差極化作用不明顯；而在過濾周期的后期，濃差極化作用越來越明顯，濾餅阻力和濃差極化阻力共同造成了濁度降，導致了濁壓比下降。

5 結論

    在超濾膜運行期間，原水濁度降低的主要原因是顆粒物質吸附于膜表面。在一個過濾周期內原水濁度與跨膜壓差存在很好的相關性，原水濁度的變化可以反映出膜污染物質在膜表面的富集情況。通過對過濾周期和反沖洗周期的膜污染情況的初步觀察結果看，采用濁壓比來表述膜污染是可行的。濁壓比與膜通量以及過濾周期有一定關系，有利于膜運行參數的調整及優化。

圖7 膜污染過程表述 

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