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膜污染的發展通常可分為3階段(也有2階段說法):
(1)初始污染:發生在膜系統投入運行的初期,膜面與混合液中的膠體、有機物等發生強烈的相互作用,污染方式有粘附、電荷作用、膜孔堵塞等。錯流過濾的條件下,細小的生物絮體或胞外聚合物依舊能夠依附在膜表面上,而小于膜孔徑的物質會在膜孔中吸附,通過濃縮、結晶沉淀和生長繁殖的作用造成膜污染。
(2)緩慢污染:初期膜表面光滑,大顆粒物質不容易附著,主要由EPS、SMP、生物膠體等黏性物質通過吸附橋架、網捕等作用吸附在膜表面形成凝膠層,造成膜過濾阻力的緩慢上升,對混合液中的污染物的截留性能會有增強。凝膠層的污染是不可避免的,帶來的影響是膜阻力的緩慢上升。在恒流操作中表現為TMP的緩慢上升,在恒壓模式中表現為通量的緩慢衰減。
(3)快速污染:第2階段形成的凝膠層在持續的過濾壓差和透水流的作用下,隨著污染物的沉積逐漸密實,導致膜污染從量變到質變,混合液中的絮體迅速在膜表面聚集并形成污泥濾餅,跨膜壓差快速升。
凝膠層的污染是不可避免的,帶來的影響是膜阻力的緩慢上升。在恒流操作中表現為TMP的緩慢上升,在恒壓模式中表現為通量的緩慢衰減。一旦大量的污泥絮體在膜面沉積而形成的泥餅層,系統基本是無法正常運行的。MBR運維過程的主要注意事項就是延緩凝膠層污染(保持好的水力條件,原位清洗,控制膜污染發展速率,延長緩慢污染的運行時間),控制泥餅層污染(快速污染)。連云港城市污水處理設備山東全偉環保-山東濰坊全偉環保水處理設備有限公司
生物載體掛膜過程中的作用力直接促成了微生物與載體表面的直接作用,在整個生物膜形成過程中起著至關重要的作用。生物載體在掛膜過程的作用力較為復雜,這里詳細分析與生物載體表面理化特性有關的物理力,如范德華力、靜電作用力、表面張力、水動力外,還有湍流擴散力、表面剪切力、載體運動引起的力等。華南理工大學江帆通過對不同載體掛膜實驗得出:GPUC載體表面含有-OH、酰胺基等親水性基團,而大部分微生物本身具有良好的親水性,載體表面與微生物表面能夠形成氫鍵結構;同時親水性載體表面自由能低于疏水性載體的表面自由能,水中的微生物更容易接近親水性載體表面吸附生長。實驗中對GPUC載體與普通多孔載體進行了比較,結果顯示GPUC載體的掛膜量及掛膜生物活性均大于普通多孔載體。 水溫是微生物的重要生存因子,在適宜的水溫范圍內微生物可大量生長繁殖。每一種微生物都有一個適生長溫度,在一定溫度范圍內大多數微生物的新陳代謝活動都會隨著溫度的升高而增強,隨著溫度的下降而減弱。好氧微生物的適宜溫度范圍是10—35℃。水溫對硝化菌的生長和硝化速率有較大的影響。大多數硝化菌合適的生長溫度是25—30℃之間,當溫度低于25℃或者高于30℃硝化菌生長減慢,10℃以下硝化菌的生長及硝化作用顯著減慢。
活性污泥培養的實質就是在一段時間內,通過一定的手段,使處理系統中產生并積累一定量的微生物,其培養方式主要有連續式和間歇式。連續式培養連續式培養是指在連續進水、連續出水的情況下進行的活性污泥培養方式。選擇該種培養方式的條件是要有足夠的進水,即日進水量至少可以滿足一臺進水泵24小時的水量,連續式培養的優點是培養時間短,微生物所需馴化時間短。工藝的核心是選擇性地富集AOB,先抑制再限制后沖洗出NOB,使得AOB具有較高的數量而淘汰NOB,從而維持穩定的亞硝酸鹽積累。短程硝化過程通常由控制溫度、溶解氧、pH來實現。溫度控制短程硝化的基礎在于兩類硝化細菌對溫度的敏感性不同,25℃以上時,AOB的大比生長速率大于NOB的大比生長速率。