膜生物反應(yīng)器中聚偏氟乙烯膜表面改性及污染的研究.pdf

1、膜生物反應(yīng)器(MBR)對(duì)于高濃度難降解有機(jī)廢水有著很好的處理效果，但是運(yùn)行過程中不可避免的存在著膜污染問題，膜污染嚴(yán)重時(shí)，膜的分離功能被破壞，只有依靠更換膜組件來恢復(fù)反應(yīng)器的運(yùn)行，勢必會(huì)增加反應(yīng)器的造價(jià)及運(yùn)行周期的中斷。因此，生產(chǎn)抗污染的膜是膜生物反應(yīng)器技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵。本課題就是通過對(duì)成品膜的表面進(jìn)行處理來改變膜表面的性質(zhì)，提高膜的抗污染性能。本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究： (1)對(duì)聚偏氟乙烯膜進(jìn)行兩種方法的表面改性，一種是

2、以過濾的方式在膜表面涂覆氫氧化鐵膠體，一種是利用溶膠-凝膠原理在膜表面涂抹二氧化鈦膠體，兩種方法采用不同的處理?xiàng)l件處理膜，通過對(duì)處理膜的純水通量、截留率、接觸角測定，選出最優(yōu)的處理膜條件。氫氧化鐵膠體涂膜是對(duì)不同壓力不同濃度進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，測得最佳的濾膜條件是在室溫25℃，壓力0.2MPa．濃度0.01％條件下制得的膜的效果最佳；二氧化鈦膜是通過膜在不同的磺化時(shí)間和二氧化鈦膠體內(nèi)不同的時(shí)間浸泡，獲得最佳制膜條件是膜磺化兩小時(shí)，在二氧化鈦膠

3、體中浸沒十分鐘。 (2)對(duì)改性膜和未改性膜出水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測及污染膜掃描電鏡對(duì)比觀察分析，主要測得污水運(yùn)行過程通量變化及過濾后出水COD、NH3—N、濁度、色度的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著時(shí)間的增長，改性膜的通量比改性膜的通量高，出水水質(zhì)COD、NH3—N、濁度、色度指標(biāo)普遍比未改性膜低；本文通過掃描電鏡對(duì)膜表面污染層進(jìn)行觀察，觀察結(jié)果表明，改性膜表面污染層比未改性膜的污染層薄，膜孔內(nèi)粘附的污染顆粒也較少；從改性和未改性膜清洗后的

4、恢復(fù)率進(jìn)行比較，改性膜的恢復(fù)率比為改性膜的恢復(fù)率高。 (3)膜污染阻力分布進(jìn)行分析改性膜的污染機(jī)理，阻力分析表明，隨著時(shí)間的延長，改性與未改性膜的阻力都在增加，未改性膜的阻力增加較快，長期運(yùn)行膜孔堵塞較嚴(yán)重，而改性膜的膜孔阻力小于未處理過的膜孔阻力，說明改性起到了一定延緩污染的作用。污泥的終端過濾過程嚴(yán)格符合沉積過濾定律，即便在過濾初期也不受堵塞過濾的控制，這與阻力分布的結(jié)果相對(duì)應(yīng)，膜的污染主要是因?yàn)闉V餅層和凝膠層的形成而發(fā)生