經比較得出,不投加PAC的膜通量衰減指數要遠高于投加PAC的膜通量衰減指數(壓力為220kPa所對應的值除外);當PAC濃度為1.8g/L且在較高壓力下,表現出較高的膜通量衰減指數,其他情況下的差別不明顯;對于相同PAC投量(包括不投加PAC)而言,膜通量衰減指數隨壓力的變化未表現出一定的規律性。
2.2
阻力分布?
表3、4分別為PAC濃度為0.6g/L和1.2g/L、在壓力為100kPa及180kPa下的阻力分布。
由表3、4可見,投加PAC后污泥的過濾阻力分布與不加PAC時的過濾阻力分布相似,極化阻力或沉積層阻力占主導,并隨過濾壓力的增加而升高;不同之處在于投加PAC后的極化或沉積過濾阻力所占總阻力的比例明顯下降,而膜的固有阻力所占總阻力的比例有較大提高,體現了膜污染防治的效果。
表3
PAC濃度為 | ||||||
項目 |
Rm |
Rp |
Ref |
Rc(=Rp+Ref) |
|
R |
100 kPa |
1.6E+11(18.0)1 |
6.81E+11(76.41)1 |
3.84E+10(4.31) |
7.2E+11(80.72) |
1.15E+10(1.29) |
8.91E+11(100) |
180 kPa |
1.79E+11(8.87) |
1.79E+12(88.4) |
2.0E+10(0.99) |
1.81E+12(89.39) |
3.52E+10(1.74) |
2.02E+12(100) |
注:括號內的值為占總阻力的百分比(%)。 |
表4 PAC濃度為 | ||||||
項目 |
Rm |
Rp |
Ref |
Rc(=Rp+Ref) |
|
R |
100 kPa |
1.53E+11(16.04)1〖〗 |
6.93E+11(72.55)1 |
4.83E+10(5.06) |
7.41E+11(77.61) |
6.07E+10(6.35) |
9.55E+11(100) |
180 kPa |
1.66E+11(9.73) |
1.46E+12(85.53) |
7.3E+10(4.29) |
1.53E+12(89.82) |
7.73E+9(0.45) |
1.7E+12(100) |
注:括號內的值為占總阻力的百分比(%)。 |
3
膜組件的運行情況
以上從過濾機理方面說明了其對膜污染的改善作用,現對實際運行的SMSBR中空纖維膜組件的情況加以考察。?
由于采用小試裝置,試驗過程中攪拌裝置、曝氣裝置和膜組件隨SBR反應器的周期而交替使用,因此不便于全面考察膜分離的操作條件對膜污染的影響;同時,SMSBR中的膜過濾過程與連續流MBR中的膜過濾有很大差別(即在2h和1.5h內完成排水的過程),這就需要遠大于連續流MBR的膜通量,且該過程也是對污泥的濃縮過程,因此污染速率更快。
中空纖維膜組件的抽吸排水過程屬于恒流、死端過濾方式[過濾過程中膜通量基本保持在26L/(m2·h)],而抽吸壓力隨沉積污染的增加而不斷上升。為此,一方面通過對料液的曝氣和間斷抽吸來防止膜污染的加劇,另一方面通過膜組件的(上下)機械運動來防止膜污染,從而實現了長期運行的目的。盡管未能定量描述這種機械運動對膜污染的影響,但卻體現了通過膜組件的運動來防止膜污染的重要思想。膜組件在排水過程中實現機械運動并不困難,且由于排水時間并不長而不會產生太高的能耗,在今后的研究中可采用更完善的試驗裝置來考察這種作用。
圖4為投加PAC之前每天排水過程中的平均壓力變化。?
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