1.引言
最近，膜生物反应器（MBR）被用于污水处理。使用膜的优点，主要有能够改善污水水质，
提高混合液悬浮物浓度，减少系统体积，完善污泥停留时间控制[1,2]。然而，为了更广泛
的应用，MBR 需要进一步改进。目前限制 MBR 推广的主要原因是高成本的膜组件和不可
避免的膜污染。动态膜的使用将会是解决问题的办法之一。

 

动态膜，亦称次生膜 [3]。它是在过滤时一个或多个特定的胶体物质，或者混合液过滤时存
在的物质形成的。一般便宜的材料，如网、非织造布和过滤布都可以被用作动态膜的过滤介
质[4-6]。此外，当膜严重受损后，动态膜可以生成和原位再形成。动态层可以被新形成的膜
所代替。因此，用来采购和更新膜的钱可以省下来。
到目前为止，大多数研究都集中于污水处理中污泥分离的过滤材料。Kiso 等人[4]比较了孔
径为 100，200 和 500 微米的网的过滤性能，发现孔径为 100 微米的网能够有效拦截活性污
泥，反应器中的 SS 上升到 9000mg*L-1,低压下（5-10 毫米水柱）的通量为 0.5-0.76m*d-
1。Fan 和 Huang[7]的实验表明，动态膜的生物层由滤饼层和凝胶层组成。凝胶层具备常规膜
结构，在动态膜生物反应器中起着关键作用。Fuchs 等人[8]研究了城市污水处理的网过滤系
统的性能，主要研究表明该操作条件下，该工艺是十分有效的，SS 出水浓度低于 12mg*L-
1，COD 浓度处于 24-4512mg*L-1。Park 等人[9]研究了网孔尺寸在 100-500 微米的网状过滤
系统的性能，并从生活污水处理设施中得到了污泥（3000-9000mg SS*L-1）。结果表明，6-
7 小时内的污泥减量化率在 85-95%，污水中的 SS 浓度非常低，能够直接排放。
由于网格尺寸大，出水水质没有传统的 MBR 那么好，尤其是在起初过程。本研究采用材质
紧密的工业滤布作为基质膜。像网一样，滤布的成本远远低于 MF/UF 膜，但它拦截悬浮固
体的能力比网格更好。本次实验研究了动态膜的形成过程和过滤性能。针对这种动态膜生物
反应器对生活污水的处理效果, 同时对膜组件的过滤性能也进行了研究。

2.材料和方法
2.1 实验装置
图 1 为实验装置示意图，一平片式过滤器模块浸没在有机玻璃反应器中。反应器的有效工
作容积为 14L，膜组件的有效面积为 660cm2。滤布的材质为涤纶，该涤纶的密度为每
10cm，经度有 232 个线程，纬度有 190 个线程。曝气装置放在反应器的侧部，既能够曝气
又能够推动水流在反应器中流动。此外，另一个曝气机安装在过滤器模块下，用于冲洗。膜
组件通过反应器液面与出水口之间高度差的驱动自流出水, 出水是连续的。

  

图一 动态膜生物反应器示意图

2.2 试验用水与接种污泥
实验中的生活污水取自山东轻工业学院的排污口。每两三个星期检查抽样。该生活污水的主
要水质成分见表 1。

   

表一 生活污水水质

项目

指标

低

高

平均值

PH

7.6

8.0

7.7

COD/ (mg·L- 1)

236

410

328