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小于 5500mg·L-1 时,出水浊度低于 35NTU,当污泥浓度低于 8000 mg·L-1 时,出水浊度低
于 15NTU。这表明在过滤器中,该过滤布比其他材料的优势。Fan 和 Huang 的报告指出:在
网格生物过滤反应器中,一开始的出水 SS 浓度普遍超过 1000 mg·L-1,此时他们建议在实
际应用中将出水回流到反应器进水口。
从图 2 可以看出,当反应器中的污泥浓度从 5500 mg·L-1 增加到 8000 mg·L-1 时,膜通量显
著下降。这可能是由改变流变性能(非牛顿粘度增加)造成的。Defrance 等人[11]指出:污
泥浓度从 5000 mg·L-1 增加到 10000 mg·L-1 引起了流量的减少,当污泥浓度在 1500 mg·L-1
和 5000 mg·L-1 时,流量则保持稳定。因此,在下面的连续实验中,反应器的浓度保持低于
6000 mg·L-1,以防止膜通量的急剧减少。
比较有趣的是,较高的污泥浓度可以降低初期出水浊度,但在稳定期的出水浊度则会增高。
这可能表明,较高的污泥浓度可能有助于动态膜的形成。然而,在较高的污泥浓度中,絮
凝体比较大,通过滤饼层导致污水中 SS 浓度增高。Fuches 等人[8]曾经研究过网格过滤器中
的污泥形成,也指出污泥浓度的增高将导致污水中 SS 浓度的增高。
图 4 为在过滤标准浊度溶液时,浊度的去除和新膜的形成。正如所料,由于动态膜的积聚,
大大提高了过滤布的拦截能力。当使用新膜(实验对比)过滤时,出水浊度逐渐下降,最
初浊度达到 60NTU。但当使用动态膜过滤时,初始浊度可能降至 10NTU,当从实验开始 40
分钟后出水浊度将接近于 0。
据观察,动态膜的高效拦截作用是通过膜表面的污泥层来实现的。污泥层可以进一步分为
两个子层,膜表面的滤饼层和凝胶层。渗透通量(J)主要有以下几种阻力的共同影响。
式中:J———

 

膜通量, L/(m2·h) ;

ΔP———膜两侧的压力差,Pa;
η———透过液动力学黏度,Pa·s;
Rt———总过滤阻力,m-1。
Rc———滤饼层阻力,m-1;
Rf———膜污染阻力,m-1;
Rm———膜固有阻力,m-1。
Rm 是由纯净水过滤测出;Rt 是由生物反应器污水过滤测出;Rf 由膜表面去除滤饼层后纯
水过滤得出的。Rc 是由很容易被强大剪切力或反冲洗去除的 foulants 引起的,是可逆的污
染阻力。凝胶层阻力是由 foulants 的强大冲击造成的过滤阻力,如膜孔阻塞,凝胶和生物膜,
这是物理方法难以控制消除的,属于不可逆污染阻力[12]。
通过对动态膜过滤阻力进行测试并总结,见表 2,可以看出,滤饼层阻力为主要阻力。Lee
等人[13]也说过,在膜生物反应器中,滤饼层的阻力一般由微生物和无机物形成,是总阻
力的主要来源。动态膜的总渗透阻力比微滤/超滤膜要低 2-3 个数量级,而总过滤阻力通常
是传统膜生物反应器的 12-14 倍[13,。

表 2   膜过滤阻力分布

项目 阻力/( 1010·m-1)

占总阻力/%

Rm 2.0

0.7

Rc 258.0

85.7

Rf 41.1

13.6