膜连接活性污泥系统中膜过滤的特性_百替生物
污水处理生物膜法
• 与活性污泥法相同，一般适宜pH在6.5~8.5之间。 主要影响酶的活性和改变细菌表面电荷，影响细菌 对营养的吸收。
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4.3 水力负荷
• 水力负荷的大小直接关系到污水在反应器中与载体上生物 膜的接触时间。微生物对有机物的降解需要一定的接触时 间来保证。水力负荷愈小，污水与生物膜接触时间愈长， 处理效果愈好。当然，这里所指接触时间，其前提是载体 的高度不变，因而，水力负荷的本质是指有机负荷Nf对净 化效果的影响。
生物膜法
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一、生物膜法概述
1. 生物膜法的基本概念
• 污水的生物膜处理法与活性污泥法并列的一种污水好氧生 物处理技术。这种处理法的实质是使细菌和真菌类的微生 物、原生动物和后生动物类的微型动物附着 在填料或某 些载体上生长繁育，并在其上形成膜状生物污泥——生物 膜。
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② 高负荷生物滤池的特征
• 高负荷生物滤池大幅度提高了滤池的负荷，其BOD 容积负荷高于普通生物滤池6~8倍，水力负荷高达 10倍。
• 在处理过程中，生物膜总是在不断地增长、更新、 脱落的。造成生物膜不断脱落的原因有：水力冲刷、 由于膜增厚造成重量的增大、原生动物使生物膜松 动、厌氧层和介质的黏结力较弱等。其中以水力冲 刷最为重要。从处理要求看，生物膜更新脱落是完 全必要的。
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3. 生物法的主要特点
3.1适应冲击负荷能力强
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二、生物膜法的主要形式
1. 生物膜法的分类（ii）
• 对于固定床，又可分为淹没式和非淹没式。淹没式有：曝气 滤池、接触氧化法等。其中曝气滤池为小空隙填料，具有过 滤作用，在运行中需要进行反洗排除所截留的悬浮固体，但 不需要二次沉淀池；而接触氧化为大空隙填料，无过滤作用， 有剩余生物膜随水带出，需二次沉淀池沉淀和排放剩余生物 污泥。非淹没式有普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生 物滤池等。
pes膜滤过原理
pes膜滤过原理
PES膜是一种常用的膜分离材料，其滤过原理主要基于微孔滤膜的作用。
下面是PES膜滤过的基本原理：
1. 微孔特性：PES膜通常由聚酯砜（Polyethersulfone）制成，具有微孔结构。
微孔的大小可以根据需要进行调整，通常在0.1至0.45微米之间。
这些微孔能够有效阻止较大分子和颗粒通过，而允许较小的溶质和溶剂通过。
2. 尺寸排除效应：PES膜的微孔可以实现物理性的尺寸排除效应。
较大的分子或颗粒由于尺寸过大而无法通过膜的孔隙，从而被截留在膜表面或孔道内部。
3. 压力驱动：在滤过过程中，采用外部压力差推动溶液通过PES膜。
通过施加正向压力，使溶液从高压侧（进料端）通过膜的微孔，进入低压侧（出料端）。
压力差的大小与流速和滤液粘度等因素有关。
4. 选择性分离：PES膜还具有一定的选择性分离能力。
根据微孔的大小和特性，可以选择性地阻止或通过不同大小、电荷或形状的溶质。
这种选择性可以广泛应用于分离、过滤、浓缩和纯化等过程。
总的来说，PES膜的滤过原理是基于微孔结构的尺寸排除效应和压力驱动作用。
通过调整膜的孔隙大小和施加适当的压力，可以实现对不同大小和性质的物质进行有效的分离和过滤。
这使得PES膜在生物技术、食品加工、医药制造等领域中得到了广泛的应用。
膜生物技术在水处理中的应用探讨
膜生物技术在水处理中的应用探讨一、膜生物技术的原理与特点膜生物技术是一种集膜技术和生物技术为一体的水处理技术，其主要原理是通过膜过滤技术将污水中的固体颗粒和有机物质截留在膜表面，同时利用膜内的微生物降解污染物，从而实现水的净化和回收利用。
膜生物技术相比传统的水处理技术有以下几个显著特点：膜生物技术能够高效地去除水中的有机物、胶体、微生物等污染物质，净化效果较好；膜生物技术具有高度的自动化和连续性，操作简便，管理成本低；膜生物技术所产生的废物少，对环境影响小，是一种节能环保的水处理技术。
膜生物技术在水处理中具有广阔的应用前景和市场价值。
二、膜生物技术在城市污水处理中的应用城市污水是一种典型的有机和微生物污染的水体，传统的城市污水处理方法主要包括化学沉淀、生物降解和氧化等过程。
而膜生物技术能够将这些传统的处理方法集成到一个系统中，从而达到更好的净化效果。
采用膜生物反应器（MBR）技术处理城市污水，可以高效去除水中的有机质、微生物等污染物质，使处理后的水质符合排放标准，同时产生的废泥也较少，节约了污泥处理成本。
膜生物技术在城市污水处理中得到了广泛的应用，尤其是在人口密集地区和缺水地区，其应用前景更为广阔。
工业废水中通常含有大量的重金属离子、高浓度有机物质等污染物质，传统的工业废水处理方法往往难以处理这些高浓度的污染物。
而膜生物技术通过膜的截留作用和微生物的生物降解作用，能够有效地去除工业废水中的污染物质。
采用反渗透膜生物反应器（RO-MBR）技术处理含重金属的工业废水，可以高效地去除重金属离子和有机物质，使废水达到排放标准。
膜生物技术还可以实现工业废水的回收利用，减少水资源的浪费。
膜生物技术在工业废水处理中具有重要的应用价值，能够为工业生产提供可靠的水资源保障。
农村污水通常含有大量的生活污水和农业废水，其中包含的有机物质和微生物较多，给土壤和水体带来严重的污染。
而膜生物技术通过其高效的净化作用，可以有效地处理农村污水，减少污染物对环境的危害。
污水处理MBR平板膜在污水处理上的优势
污水处理MBR平板膜在污水处理上的优势污水处理是现代社会中一个重要的环境保护领域，而MBR（膜生物反应器）平板膜技术作为一种先进的污水处理技术，具有许多优势。
本文将详细介绍MBR平板膜在污水处理上的优势。
1. 高效处理能力：MBR平板膜技术采用微孔膜滤材，可以有效地过滤出污水中的悬浮物、胶体物质和微生物等，能够高效地去除COD（化学需氧量）、BOD （生化需氧量）、氨氮等有机物和营养物质，使得出水质量达到国家排放标准。
2. 出水水质稳定：MBR平板膜技术能够有效地去除污水中的微生物，避免了传统污水处理工艺中的二沉池处理过程中可能出现的浊度波动和水质不稳定的问题。
因此，MBR平板膜处理的出水水质更加稳定，可以满足不同场所的各种用水要求。
3. 占地面积小：相比传统的活性污泥法处理工艺，MBR平板膜技术不需要建设二沉池，可以大大减少处理设备的占地面积。
这对于城市中地价昂贵的地区来说，是一个重要的优势。
4. 操作简单方便：MBR平板膜技术采用自动化控制系统，可以实现全自动运行，减少了人工操作的需求。
此外，MBR平板膜的自清洗功能也减少了人工维护的工作量。
5. 抗冲击负荷能力强：MBR平板膜技术对于冲击负荷的适应能力较强。
无论是水质波动还是水量波动，MBR平板膜都能够迅速调整，保持稳定的处理效果。
这对于城市污水处理厂来说，是一个非常重要的优势。
6. 可靠性高：MBR平板膜技术采用的是一种物理过滤方式，相比传统的活性污泥法处理工艺，MBR平板膜不容易受到污染物的影响，具有更高的可靠性。
同时，MBR平板膜的寿命较长，一般可达10年以上。
7. 适用范围广：MBR平板膜技术适用于各种规模的污水处理工程，无论是小型的家庭污水处理系统，还是大型的城市污水处理厂，都可以采用MBR平板膜技术进行处理。
此外，MBR平板膜技术也适用于不同类型的污水处理，包括生活污水、工业废水等。
总结起来，MBR平板膜技术在污水处理上具有高效处理能力、出水水质稳定、占地面积小、操作简单方便、抗冲击负荷能力强、可靠性高和适用范围广等优势。
污水处理生物膜法
污水处理生物膜法一、引言随着工业化和城市化的快速发展，污水处理已成为一个全球性的问题。
传统的污水处理方法存在能耗高、处理效率低等局限性，因此，寻求一种更高效、环保的污水处理技术是当前的重要任务。
生物膜法作为一种新型的污水处理技术，凭借其独特的优势，正逐渐成为研究的热点。
二、生物膜法原理生物膜法主要利用微生物的降解作用，将有机污染物转化为无害的物质，从而达到净化水质的目的。
在生物膜法的反应器中，微生物附着在固体介质上，形成一层生物膜。
当污水流经生物膜时，污水中的有机物质被微生物降解，同时微生物获得生长所需的营养物质。
三、生物膜法特点高效性：生物膜法能够处理高浓度、高负荷的污水，且净化效率高。
节能环保：生物膜法能耗低，且产生的污泥量较少，易于处理。
稳定性强：生物膜具有较高的耐冲击负荷能力，能够保证水质稳定。
操作简便：生物膜法工艺流程简单，易于自动化控制。
四、生物膜法类型生物滤池：利用填充材料作为微生物附着的介质，使微生物在填料表面形成一层生物膜，污水流经时进行净化。
生物转盘：转盘表面附着一层生物膜，通过旋转与污水接触，进行有机物的降解。
生物接触氧化池：在曝气池中设置填料，使微生物附着生长，通过曝气提供氧气，实现生物氧化过程。
五、生物膜法在污水处理中的应用生活污水处理：生活污水中有机物含量较高，生物膜法能够有效去除BOD、COD等污染物，使水质达到排放标准。
工业废水处理：针对不同工业废水，生物膜法可根据实际需求进行工艺组合和处理，满足各类废水的处理要求。
富营养化水体治理：通过生物膜法降低水体中氮、磷等营养物质的含量，改善水体的富营养化状况。
六、生物膜法技术发展与挑战技术发展：随着科研的深入和技术进步，生物膜法的处理效率、适应范围等方面得到不断提升和拓展。
例如，新型填料的研发、微生物种群的优化等。
挑战与问题：尽管生物膜法具有诸多优点，但在实际应用中仍面临一些挑战，如生物膜脱落、污泥膨胀等问题。
同时，对于高盐度、有毒物质等复杂污水条件下的处理效果有待进一步提高。
mbr膜技术性能指标
mbr膜技术性能指标mbr膜技术性能指标摘要:膜生物反应器（MBR）是一种先进的废水处理技术，它结合了传统的活性污泥法和膜分离技术。
MBR膜技术以其卓越的处理效果和可靠性在废水处理领域得到广泛应用。
本文将深入探讨MBR膜技术的性能指标，以帮助读者对该技术有更全面的了解。
1. 通量MBR膜的通量是指单位面积上所处理的水量，通常以流量或通量通量来表示。
它是衡量MBR膜系统处理能力的重要指标。
通量的高低直接影响整个膜反应器的处理效果和运行成本。
高通量意味着单位时间内处理的水量大，但也可能导致膜污染严重。
在选择MBR膜时，应根据实际需求和处理目标采取适当的通量水平。
2. 悬浮物截留率MBR膜的悬浮物截留率是指膜对悬浮物的阻隔程度，通常以悬浮物去除率来表示。
它反映了MBR膜对污水中悬浮物的处理效果。
高悬浮物截留率意味着MBR膜能够有效去除污水中的悬浮物，包括颗粒物、悬浮沉淀和微生物等。
悬浮物截留率的提高可以有效降低后续处理工艺的负荷，提高整个废水处理系统的稳定性和可靠性。
3. 气体耐化学腐蚀性MBR膜材料需要具备良好的耐化学腐蚀性能，以应对废水中可能存在的酸、碱、盐等化学物质的腐蚀。
膜材料应具有低渗透性和高抗腐蚀性，以保证MBR膜系统的长期稳定运行。
4. 膜污染抗性MBR膜系统在长时间运行中容易受到污染，如污泥聚集、胶质物质积聚和微生物生物膜生长等。
膜污染会降低通量并增加能耗，因此膜污染抗性是衡量MBR膜性能的重要指标。
膜材料的抗污染性能越好，膜的使用寿命就越长，运行成本也越低。
5. 运行稳定性MBR膜技术需要保持稳定的运行状态，以确保废水处理的稳定性和可靠性。
膜系统应能耐受水力负荷、有机负荷和气体负荷的波动，并能够应对突发事件和污泥负荷的变化。
运行稳定性也受到膜清洗和维护的影响，及时有效的膜清洗和维护措施对于保持MBR系统的正常运行非常重要。
总结和回顾性内容：MBR膜技术作为一种高效、可靠的废水处理技术，具有许多重要的性能指标。
污水处理中的膜技术应用与优势分析
污水处理中的膜技术应用与优势分析膜技术作为一种高效、环保的污水处理方法，已经在全球范围内得到广泛应用。
本文将就污水处理中的膜技术应用以及其所具有的优势进行分析。
一、膜技术在污水处理中的应用膜技术是一种基于压力或重力，通过选择性传递物质的方法来分离溶质与溶剂的过程。
在污水处理中，膜技术被广泛应用于以下几个方面：1.1滤除悬浮物和颗粒物膜技术能够有效滤除污水中的悬浮物和颗粒物，提高水质的纯净度。
通过微孔膜的作用，可以将污水中的固体颗粒截留在膜面，实现固液分离。
1.2去除有机物和重金属离子膜技术在去除有机物和重金属离子方面具有明显优势。
通过选择合适的膜材料和工艺参数，可以实现对污水中有机物和重金属离子的高效分离和去除。
1.3提高水质稳定性膜技术可以有效提高水质的稳定性。
通过膜的过滤作用，可以去除污水中的杂质、微生物和病原体，从而提高水质的纯净度和稳定性。
二、膜技术在污水处理中的优势膜技术作为一种新兴的污水处理方法，具有以下几个优势：2.1高效性能膜技术具有高效的分离效果和较低的能耗。
相比传统的污水处理方法，膜技术能够更高效地去除悬浮物、有机物和重金属离子，同时减少能源和化学药剂的消耗。
2.2灵活性膜技术在处理不同种类的污水时具有较强的灵活性。
通过调整膜的材料和工艺参数，可以适应不同污水的处理需求，从而提高处理效果和适应性。
2.3节约空间膜技术相比传统的污水处理方法，设备占地面积较小。
膜组件可以灵活布置，从而节约了大量的土地资源，特别适用于城市和工业区域的污水处理。
2.4减少污泥产生膜技术相比传统的污水处理方法，减少了污泥的产生。
传统方法中，去除悬浮物和颗粒物通常需要采用沉淀、过滤等步骤，产生大量的污泥。
而膜技术通过固液分离，可以避免或减少污泥产生，减轻了后续处理的负担。
综上所述，膜技术在污水处理中具有广泛的应用前景和显著的优势。
通过膜技术的应用，可以提高水质的纯净度，去除有机物和重金属离子，提高水质的稳定性。
水污染控制工程 题库及答案
活性污泥法是采用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水一类好氧生物的处理方法。
活性污泥是指由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的污水中有机和无机物质组成的、有肯定活力的、具有良好的净化污水功能的絮绒状污泥。
水的社会循环：人类社会从各种自然水体中取用大量水，使用后成为生活污水和工业废水, 它们最终流入自然水体，这样，水在人类社会中构成了一个循环体系，称为〜。
电渗析：是在直流电场的作用下，采用阴。
阳离子交换膜对溶液中阴阳离子的选择透过性, 而使溶液中的溶质与水分别的一种物理化学过程。
膜分别法：是把i种特殊的半透膜将溶液隔开，使溶液中的某种溶质或者溶剂渗透出来，从而达到分别溶质的目的污泥龄：曝气池内活性污泥总量（VX）与每日排放污泥量之比，即活性污泥在曝气池内的平均停留时间污泥负荷率：指的是单位活性污泥（微生物）量在单位时间内所能承受的有机物量。
污泥浓度：指曝气池中单位体积混合液所含有的活性污泥固体的总重量，常用MLSS表示。
污泥沉降比SV：指混合液在量筒中静置30min后所形成的沉淀污泥的容积占原混合液总容积的百分数。
污泥体积指数SVI：简称污泥指数，在曝气池出口处的混合液，经30min静置后，每g干污泥所形成的沉淀污泥所占有的容积（以mL计）。
SVI=SV∕MLSS污泥膨胀：指污泥结构极度松散，体积增大、上浮，难于沉降分别影响出水水质的现象，主要是由丝状菌和球衣菌引起的BoD•污泥负荷：曝气池内单位重量（kg）活性污泥，在单位时间（Id）内能够接受，并将其降解到预定程度的有机污染物量（BOD） kgBOD∕（kgMLSS.d）污泥回流比：从二沉池返回到曝气池的回流污泥量与污水流量之比R=Q R∕Q污泥回流的目的：1,保持曝气池中的污泥浓度恒定2,污泥的回流给曝气池进行了一次搅拌，使污泥与污水的接触更充分，提高处理效率曝气时间：污水进入曝气池后，在曝气池中的平均停留时间t=V∕Q滤层膨胀率是膨胀后所增加的厚度与膨胀前厚度之比防止污染和公害的设施，必需和主体工程同时逛K同时施工、同时投产,简称''三同时〃原则。
自动化污水处理的膜技术
自动化污水处理的膜技术在当今社会，随着工业化和城市化的快速发展，水资源的保护和可持续利用变得愈发重要。
污水处理作为保障水资源质量的关键环节，不断迎来新的技术突破。
其中，膜技术在自动化污水处理领域的应用，正逐渐展现出其独特的优势和巨大的潜力。
膜技术，简单来说，就是利用特殊的膜材料对污水进行过滤和分离，从而达到净化水质的目的。
这种技术的核心在于膜的性能和结构，它就像是一个超级精细的滤网，能够将污水中的杂质、微生物、有机物等有效去除。
在自动化污水处理中，膜技术的优势十分明显。
首先，它的过滤精度极高。
与传统的污水处理方法相比，膜技术能够去除更小的颗粒和溶质，从而大大提高了出水水质。
这意味着经过处理的水可以满足更严格的排放标准，甚至可以直接回用，用于工业生产、农业灌溉等领域，有效缓解了水资源短缺的问题。
其次，膜技术具有良好的稳定性和可靠性。
由于膜的材质和结构经过精心设计和优化，它能够在复杂的污水环境中保持稳定的性能，不易受到水质波动和污染物冲击的影响。
同时，自动化的运行模式可以实时监测和调整膜系统的工作参数，确保其始终处于最佳运行状态，进一步提高了处理效果和稳定性。
再者，膜技术占地面积小。
对于城市和工业园区等土地资源紧张的地区，这一优势尤为重要。
相较于传统的污水处理设施，膜技术系统可以更加紧凑地布置，节省了大量的土地资源，降低了建设成本。
然而，膜技术在自动化污水处理中的应用也并非一帆风顺，它面临着一些挑战和问题。
膜污染是其中最为突出的一个难题。
在处理污水的过程中，膜表面会逐渐积累污染物，如有机物、胶体、微生物等，导致膜的通透性下降，从而影响处理效果和效率。
为了解决膜污染问题，一方面需要优化膜的材质和结构，提高其抗污染能力；另一方面，要加强预处理工艺，降低污水中的污染物浓度，减少膜的污染负荷。
同时，定期的膜清洗和维护也是必不可少的。
成本问题也是限制膜技术广泛应用的一个因素。
膜材料的价格相对较高，而且膜系统的运行和维护也需要一定的费用。
恒压膜过滤活性污泥的性能
m； 2 根据式（8）求取污泥比阻，并比较普通活性污泥和不同投加量混凝剂的污泥比阻。 实验数据记录 1 测定并记录实验基本参数 实验日期 年 月 日 压力 kPa 膜面积＝ m2，污泥浓度 C＝ （可假定 2g／L） 滤液温度 2 不同压力下通量变化、污泥比阻和衰减指数比较
表 1 压力 0.06、0.08、0.1MPa 下不同时间的滤液体积 0.06 T0 (s) MPa
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
V （mL） T1(s) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
V T0 (s)
0.08 MPa
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
V T1(s) V T0 (s) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
（1）
，ΔV 为滤液的体积，t 为过滤时间，A 为膜表面积。 式中：J 为膜通量（L/m2.h） 同时过滤过程中通量满足达西（Darcy’s law）方程：
J=
ΔP μR
（2）
ΔP 为膜两侧的压力差（Pa） ，μ为透过液粘度（Pa.s） ，R 为过滤总阻力。从理论上讲，过 滤总阻力 R 包括清洁膜的固有阻力 Rm、过滤过程中的浓差极化阻力 Rcp、凝胶层阻力 Rg、 堵塞阻力 Rp 和吸附阻力 Ra。广义的膜污染指：除了膜的固有阻力外，其余阻力都可以认为 是膜过滤的污染阻力。如图 1 所示。
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计测量水滴与膜平面的接触角来刻画（NRL, Rame Hart, USA）。基于接触角的测量，发现
相对的疏水性从高到低排列为 PM30>XM50>YM30（表 3）。
表3
搅动单元实验中使用的膜的特性
特性
膜
YM30
XM40
PM30
分子重量
30,000
50,000
30,000
（Dalton）
外皮层材料
再生纤维素
入质量的大幅波动同样能够处理。由于高效的处理（4），流出物也可以直接重新用于其他
用途。此外，由于在通风的罐中，大量缓慢增长的氮化合生物得到保留，从而达到氮化合
比率增长的目的（5－7）。
首先，这个过程最强有力的一点是它不会被污泥散装
问题直接影响。
尽管具有这些优点，但是高浓度的悬浮固体的过滤操作起来需要高能量消耗，从而限
0.26
7.0 30 130 47
81
93
状
散 装 絮 12
1.08
70 249 21
111
38
93
状
7
膜与过滤设备
由不同的聚合体，比如 YM30,XM50 和 PM30 膜（Amicon Inc, USA）制成的不均匀
膜在此研究中被使用。每种膜的一些特性由表 3 列出。相关的每种膜的疏水性撇除。然后反应器中被重新充入新鲜培养液并且重新开启
通风。这些填充－汲取过程每 12－24 小时就要重复一次。通风和混和过程通过一个输送 压缩空气的石制多孔扩散体来提供。在膜过滤实验之前，为了达到一个稳定的状态，要让
活性污泥通过三个月时间来适应合成废水。
表1
合成废水的组成
分析方法
仅仅当污泥废物被移除之前，一天一次将样本从反应器中取出用于 MLSS,pH，可溶
的 COD 和 SVI 分析。对于以上用于流入，流出和混和液样本的项目的分析通过使用标准
方法（15）中所描述的程序来操作的。对于活性污泥絮状物大小的分析是通过微粒尺寸分 析器（Master Sizer/E, Malvern, UK）来操作的。
对混和溶液的细微观察显示每种活性污泥的絮状结构（如图 2）。在散装污泥中可以 观察到丝状微生物的增殖（图 2c），同时在微小絮状污泥没有观测到丝状细菌（图 2b）。 另一方面，一般活性污泥显示除细菌丝状和絮状结构的良好平衡（图 2a）。微小絮状的最 小絮状尺寸是 80 毫米，一般和和散装污泥较大但是
介绍
膜技术的发展将其应用领域扩展到废水处理中。一个对传统生物污水处理过程的可能
的修正是用膜单位替代二级沉淀罐。与膜过滤相连结的作为固体－液体分隔步骤的活性污
泥过程与传统活性污泥过程相比具有很多优点。这些优点包括最低的污泥消耗，还有通过
包含大量生物集中的反应堆，除去二级沉淀罐以简化装置尺寸（1－3）。这个系统对于流
结果与讨论
絮状结构对于膜污垢的作用
一般来说，活性污泥絮状结构根据絮状结构和丝状细菌的平衡分为三类，散 装的，微小的和常规理想的絮状物（16）。具有以上三种絮状结构的活性污泥通过控制比 如 HRT,F/M 比率等来制备。每种污泥的操作和污泥特性在表 2 中被概括。污泥量的指数 (SVI）被用来作为监控通风生物反应器的一个度量方法。一般污泥，微小絮状污泥和散装 污泥的 SVI 值分别为 70，30 和 249 毫升/克。将混合液沉淀 30 分钟之后的悬浮固体（SS） 和表面浑浊物直接与絮状结构相关，因为众所周知微小絮状污泥有浑浊的表面，散装污泥 则具有干净的表面（17）。在这个试验微小絮状污泥的表面很浑浊（SS=130 毫克/升，浑 浊度＝47NTU），反之一般和散装污泥浑浊度相对较低（一般污泥：SS=44 毫克/升，浑浊 度＝14NTU;散装污泥：SS＝21 毫克/升，浑浊度＝11NTU）。
表2
活性污泥过程的操作和污泥特性
HRT (h)
F/M (g COD/gM LSS·d)
pH
SVI (mL/ g)
SS30m a (mg/L)
Turbidity b Floc size c
(NTU)
COD rejection d (%)
一 般 絮 24
0.19
7.5 70 44
14
131
97
状
微 小 絮 24
成分
浓度（毫克/升）
葡萄糖
16，000
蛋白胨
12，000
酵母汁 (NH 4 )2 SO4
1，600 12,800
KH 2 PO4
2,560
MgSO 4 ⋅7H 2O
3,200
M n SO4 ⋅ 4 − 5H 2O
288
FeCl3 ⋅ 6H 2O
16
CaCl2 ⋅ 2H 2O
320
NaHCO3
2,000
service@
图 3a 根据在具备 YM30 膜的活性污泥汤超滤作用期间絮状结构计算的流量下降
service@
图 3b 根据在具备 XM30 膜的活性污泥汤超滤作用期间絮状结构计算的流量下降
丙稀酸共聚物
聚乙烯
与水接触角
全部可湿
59
66
新鲜的膜首先要让外皮的一面向下漂浮在纯水中漂浮 90 分钟以清洗。在清洁过程中 清水要更换三次。然后干净的膜要放置在搅动单元（stirred batch cell）中（8200,Amicon Inc,USA）。搅动单元的实验设置由图 1 所示。
渗透的流量通过在与装有自动读取程序的电脑相连的装载在顶部的电子天平上称重 来决定。横跨膜的压力（..Pt）通过理由氮气控制在 1.4 条的高度，并且对于这个研究的 所有测试，搅动速度设定在 180 转/分。在污泥过滤之前每个活性污泥悬浮液的 MLSS 浓 度调整至 3500 ± 100 毫克/升，这是为了将浓度对于渗透量的影响排除。
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图 2 用显微镜观察的不同活性污泥絮状结果：(a)一般絮状，(b)微小絮状，(c)散装絮状 相似，分别为 131 和 138 毫米。
具有不同疏水性膜的一系列超滤作用是为了根据活性污泥絮状结构来对流出进行评 定。渗透流量与最初流量的比率，J/Jiw，被划分出来作为浓度因素的作用（图 3a,3b,3c）， 因为对每个膜最初的水的评估（Jiw）是彼此不同的。在带有 YM30 膜的散装污泥的超滤过程中，当流量达到稳态的时候渗出流量从浓度要素 3 讲降低 到 Jiw 的 12％，在相同浓度要素条件下一般污泥渗出流量只是降低到大
摘要 膜连接污泥系统(MCAS)的过程相比传统的活性污泥系统而言有更多优点，但其内在
的膜污垢特性仍有待解决。然而，仍然没有发展到理解这种可信赖的污垢装置的水平 。 MCAS 的作用在于几乎全部移除活性污泥汤中的悬浮固体。但这让我们忽视了污泥生态 学与生理学对于膜流量的作用，而这是决定 MCAS 系统经济可行性的关键因素。这个研 究旨在调查 MCAS 过程中的膜过滤特性，特别是将活性污泥的絮状结构与膜污垢相关联。 一系列带有使用 stirred batch cell 系统的亲水和疏水薄膜的超滤作用都是为了根据活性污 泥（普通的，微小的和散装的活性污泥）的絮状结构评定流量行为。将污泥倾向排序，发 现是普通污泥<微小污泥<散装（buling）污泥。并且，所有膜都以同种方式产生作用。饼 层阻力（Rc）构成几乎全部阻力（Rt），但是污垢阻力(Rf)在任何絮状结构中都可忽略不 计。控制 Rc 的关键因素是絮状活性污泥的形状大小和累积在膜顶层的饼层的多孔性。如 果不考虑微生物絮状结构，疏水膜相比亲水膜表现除更强的污垢倾向。两种膜之间污垢倾 向的差异归因于膜与絮状表层之间疏水的相互作用。 关键词：活性污泥；膜；污垢；散装；微小絮状物；疏水的相互作用；一系列模型中的阻 力；超滤作用
如果不考虑膜污垢倾向的话，渗透的水的质量是很高的。比如，对于 YM30 膜,COD 的排斥率是 93 到 97％，如表 2 所示。
总之，已经发现的渗透降低的顺序是一般污泥<微小絮状污泥<散装污泥，不考虑膜 的材料的话。
膜污垢的评估
一个系列阻力模型（resistance-in-series）被用于评估膜污垢的特性。根据这个模型， 渗透流量（J）由以下形式表示：
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不同流量的测量法 在文章中，初始的水流量（Jiw），渗透量和最终水流量（Jfw）被用于说明 膜过滤的作用。Jiw 仅仅是通过洁净膜的水流量。在过滤悬浮活性污泥之前，每个膜的 Jiw 量是由过滤纯水直到达到稳定的流量来决定的。然后清空搅动单元并填入活性污泥悬浮 液。超滤作用持续到浓缩量要素达到 5。这时候的渗透量表示为 J5。然后重新清空搅动单 元并填入纯水。装有纯水的试验膜表面的残渣将在无压力的情况下持续 10 分钟。然后残 余水被移除。出去表面残渣后 Jfw 由纯水决定。
图 3c 根据在具备 PM30 膜的活性污泥汤超滤作用期间絮状结构计算的流量下降
概 Jiw 的 55％。由于微小的絮状污泥原因，在相同的浓度因素（CF）下降低了大概 40％。 其他两个膜（XM50 和 PM50）也显示出同样的流量下降趋势，但 XM50 和 PM30 的流量 下降范围明显于 YM30 膜不同。这种效果会在以后部分详细讨论。
这个研究的目的是为了评估絮状结构（散装，微小和一般的絮状）如何影响膜过滤特 性和决定在 MCAS 过程中污泥形态怎样产生最小的膜污垢。
材料和方法
活性污泥培养
在研究中使用合成废水以确保流入膜生物反应器的质量的一致。这种合成废
水是用消毒的浓缩溶液和表 1 列出的合成物制成的。这种浓缩培养液储存在冰箱中并且在 加进活性污泥反应堆之前用水龙头的水稀释至合意的浓度。通过使用填充－汲取技术，污
为了准备具有不同絮状结构的活性污泥（散装，微小和一般絮状），生物反 应器必须在具有不同水压保持期（HRT）的平面上操作，并且微生物的养料（F/M ）比率如表 2 所示。另外，当需要微小絮状物时，通风强度从 4000 增加至 6000 毫升/分 钟。