一体式平片膜生物反应器处理抗生素废水研究((2)

2016-08-22 01:16

导读：在测定膜水通量时，为了便于比较试验的不同阶段水温所带来的差异，该试验将不同温度测得的数据换算成20℃下的通量值，换算公式为： j20—jθ×（ηwθ

　　在测定膜水通量时，为了便于比较试验的不同阶段水温所带来的差异，该试验将不同温度测得的数据换算成20℃下的通量值，换算公式为：
　　j20—jθ×（ηwθ/ηw20）　　　　　　　　（2）
　　式中：j20—换算成20℃时的通量；
　　　ηwθ—θ℃下纯水的粘度；
　　　ηw20—20 ℃时纯水的粘度。
　　注：下文中的通量j皆经上式转换为20℃下的通量值。
1.4.2 阻力分析方法
　　膜污染可以分为物理污染、化学污染及生物污染，对于不同的反应器形式、生物的不同生长阶段、不同的组件形式及不同的运行方式，占主导地位的污染形式不同。
　　在本试验中，膜污染阻力可以分为三部分：一部分为膜固有的阻力（rm）；一部分为泥饼阻力（rc），包括浓差极化、膜表面的吸附及沉积等形成的阻力，可以采用水冲洗。海棉擦洗等方法将其除去；另一部分为膜孔的吸附及堵塞阻力（rf），这部分阻力可以采用化学清洗等方法全部或部分去除。通过试验测定的有关通量数据，用ris（resistance一in一series）阻力模型计算出各部分阻力及其所占比例。表达式如下：
　　rt＝△ p／（μ1·j1）＝rm＋rc＋rf 　　　（3）
　　rm＝△p/（μ0·j0）　　　　　　　　　　　（4）
　　rf＝△p／（μ0·j0）－rm 　　　　　　　　（5）
　　rc＝△p／（μ1·j1）－rm－rf　　　　　　　（6）
　　式中：μ0—纯水在2o℃时的粘度（μ0=1.0050×10-3pa·s）；
　　　　　μ1—膜过滤液粘度。
　　测定过程如下：
　　①在不同的抽吸压力下，用新膜对纯水过滤，通过公式（4）计算出膜固有阻力；
　　②用该膜对反应器混合液进行过滤，利用公式（3）可以得出运行过程中膜总阻力的瞬时值；

（转载自http://zw.nseac.coM科教作文网）

　　③一定时间后，把膜组件从反应器中取出，清水无压力清洗，并用柔软的海绵擦去膜面吸附物，然后对纯水过滤，由公式（5）得到膜孔吸附及堵塞阻力；
　　④由公式（6）可得膜表面的泥饼阻力。2 结果和讨论2.1 处理效果
　　用前述工艺流程和试验方法，使用该制药厂的废水处理站的污泥接种半个月后，直接把pvdf平片膜浸没于反应器中以 4＋6的周期运行（4 min抽吸6 min停抽），反应器的运行参数列于表2。测试项目数据水温/℃15～20ph值6.0～7.6泥龄/d500水力停留时间/d1.5曝气量（m3·h-1）1.4

　　从图2可以看出在此运行过程中反应器中mlss的质量浓度经过一段时间后基本维持在15g/l左右，出水codcr去除率为86％。可见，水中悬浮和溶解的codcr并没有在mbr中累积。但运行至1月中旬膜出水codcr与上清液codcr相比，并没有多大差别，由此可知，pvdf膜所起的作用主要是截留水中悬浮物，使mlss维持在较高浓度，从而达到高效降解水中有机物的目的。
2.2 过滤过程中的阻力分析
2.2.1 膜固有阻力的测定
　　新膜粘结后，放入纯水中浸泡24 h以消除环境对膜性能的影响，调节抽吸压力，连续测定5次对应压力下的通量，取其平均值，由公式（4）可以得出，膜固有阻力rm为 1.082 × 1012m-1。
2.2.2 pvdf膜放入反应器后总阻力的变化
　　为了考察pvdf膜在尽量长时间内运行中阻力的变化，我们把膜组件在设定压力 30 kpa，ρ（mlss）为13.8 g／l，曝气量为 l.45 m3／h的条件下放入反应器中进行连续抽吸运行，由图3可知，总阻力经大约 25 min渐趋稳定，从开始 2.81×1012m-1逐渐上升至 5.29×1012m-1。也就是，膜固有的阻力从开始占总阻力的98.6％逐渐降低至52.4％。可见，尽管反应器曝气冲刷对减弱悬浮固体向膜面吸附迁移有一定作用[4]，由于很高的悬浮固体浓度，导致较高的粘度（实测粘度高达6.3×10-3pa·s），膜污染随时间加剧。