聚乙烯醇微球預(yù)涂動態(tài)膜的制備、表征及其SMBR的應(yīng)用研究.pdf

1、膜生物反應(yīng)器(Membrane Bioreactor,MBR)因出水水質(zhì)可靠、操作方式簡便等特點引起了水處理界的廣泛重視，但膜組件價格昂貴以及膜污染問題阻礙了MBR的推廣應(yīng)用。為解決以上問題，近年來預(yù)涂動態(tài)膜技術(shù)作為一種新型廉價的膜分離技術(shù)，越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，尤其研究開發(fā)具有抗污染特性的預(yù)涂動態(tài)膜值得期待。 本試驗在本課題組研究制備出的具有抗污染特性的新型預(yù)涂劑——聚乙烯醇微球(PVA-MS)的基礎(chǔ)上，利用循環(huán)預(yù)涂工藝

2、，在廉價的工業(yè)濾布基膜上形成各種具有不同PVA-MS預(yù)涂量的動態(tài)膜，且對其形態(tài)結(jié)構(gòu)、清水過濾阻力、動態(tài)接觸角、膜面電位、抗污染特性等物理化學(xué)性質(zhì)進行了系統(tǒng)表征，結(jié)果表明： (1)利用循環(huán)預(yù)涂工藝，制備出了不同PVA-MS預(yù)涂量的預(yù)涂動態(tài)膜(PVA-MS/PCDMs)，其清水過濾阻力介于0.64×1010～3.84×1010m-1，滲透性良好；當(dāng)PVA-MS預(yù)涂量≥23.9g·m-2時，可達到微濾分離水平。 (2)PVA-

3、MS/PCDMs的親水性隨預(yù)涂量的增加而增強，動態(tài)接觸角由基膜的118.25°降低到預(yù)涂量為61.9g·m-2時的61.52°；預(yù)涂量為15.7g·m-2時的膜面相對Zeta電位值，在20℃，pH為8±0.2，0.01mol·L-KCl溶液的測試條件下測定可達-36.4mV。 (3)PVA-MS預(yù)涂量為23.9～61.9g·m-2時的PVA-MS/PCDMs，增強了對胞外聚合物(EPS)的靜電排斥作用，延長了膜污染周期，提高了抗

4、污染能力。 根據(jù)優(yōu)化表征結(jié)果，利用平板PVA-MS/PCDMs膜組件構(gòu)建SMBR，進行處理模擬生活污水的應(yīng)用研究，考察了過濾周期、濁度截留特性、清洗后阻力恢復(fù)、污染物去除效果、污泥特性、膜污染成因及抗污染機理等相關(guān)情況，結(jié)果表明： (1)PVA-MS預(yù)涂量為61.8g·m-2的預(yù)涂動態(tài)膜具有更好的抗污染性能，在10.5L·(m2·h)-1恒通量條件下運行55天后跨膜壓力達到45kPa。并且對模擬生活污水的處理效果良好，其

5、平均出水COD為22.0mg·L-1，NH4+-N為0.38mg·L-1，濁度≤2.34NTU。 (2)PVA-MS/PCDMs的膜污染是伴隨著污泥體積指數(shù)(SVI)的越升而加速發(fā)生的，同時也受到污泥混合液的粘度、濃度和EPS含量等因素的影響，尤其當(dāng)濾餅層發(fā)生壓密后，EPS對膜污染的貢獻最大。 (3)PVA-MS/PCDMs清洗后，其表面和內(nèi)部覆蓋的PVA-MS層會遭到一定破壞，但其阻力恢復(fù)良好。同時，對膜污染過程的考察