采用濁壓比指標(biāo)表述超濾膜污染程度

時(shí)間：2008-07-29 來(lái)源：北京工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院 作者：孫文鵬，李星，楊艷玲

2.2 膜污染分析指標(biāo)的建立

    由于過(guò)濾周期內(nèi)原水濁度降低與跨膜壓差升高存在很好的相關(guān)性，通過(guò)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(gè)指標(biāo)可以比較有效地反應(yīng)出膜污染情況。

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

    其中Ｎ/Ｐ為濁壓比，Ｎ曝前為曝氣前膜反應(yīng)池中水的濁度，Ｎ曝后為曝氣后膜反應(yīng)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(guò)濾周期的關(guān)系

    為確定超濾膜運(yùn)行參數(shù)，對(duì)濁壓比與膜通量及過(guò)濾周期的關(guān)系進(jìn)行了研究。

3.1 初始濁壓比與膜通量關(guān)系

    圖5 為第一個(gè)過(guò)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(yùn)行，在超濾膜污染的前期和穩(wěn)定運(yùn)行階段，其初始濁壓比會(huì)在該值附近變動(dòng)。當(dāng)初始濁壓比明顯超過(guò)該值時(shí)，表明超濾膜已經(jīng)被污染的很?chē)?yán)重了，反洗已經(jīng)不能起到很好的效果，而且跨膜壓差會(huì)增長(zhǎng)的很快，這時(shí)就應(yīng)進(jìn)行化學(xué)清洗了。

3.2初始濁壓比與過(guò)濾周期系數(shù)關(guān)系

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

  圖5  初始濁壓比與膜通量關(guān)系              圖6  初始濁壓比與過(guò)濾周期系數(shù)關(guān)系

4 膜污染過(guò)程的表述

    由圖7可以看出，在8min和15min時(shí)濁壓比有突降，說(shuō)明在該時(shí)刻有密實(shí)的濾餅層形成，使較少的濁度降產(chǎn)生較大的過(guò)濾阻力變化，從而產(chǎn)生較大的壓力變化。恒定通量時(shí)的濁壓比對(duì)應(yīng)的跨膜壓差在0.0365-0.0395MPa之間，也就是說(shuō)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(shí)的濾餅。在過(guò)濾周期前期，濃差極化作用不明顯；而在過(guò)濾周期的后期，濃差極化作用越來(lái)越明顯，濾餅阻力和濃差極化阻力共同造成了濁度降，導(dǎo)致了濁壓比下降。

5 結(jié)論

    在超濾膜運(yùn)行期間，原水濁度降低的主要原因是顆粒物質(zhì)吸附于膜表面。在一個(gè)過(guò)濾周期內(nèi)原水濁度與跨膜壓差存在很好的相關(guān)性，原水濁度的變化可以反映出膜污染物質(zhì)在膜表面的富集情況。通過(guò)對(duì)過(guò)濾周期和反沖洗周期的膜污染情況的初步觀察結(jié)果看，采用濁壓比來(lái)表述膜污染是可行的。濁壓比與膜通量以及過(guò)濾周期有一定關(guān)系，有利于膜運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整及優(yōu)化。

圖7 膜污染過(guò)程表述 

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