隨(suí)著現(xiàn)代化(huà)工業的(dí)迅猛(měng)發展和(hé)城市規(guī)模的(dí)不斷(duàn)擴大
，城市用(yòng)水(shuǐ)量(liáng)和(hé)廢水量不斷(duàn)增加(jiā)
，造成(chéng)城(chéng)市水(shuǐ)源水量日益不足
，水環境(jìng)日趨(qū)惡化(huà)
，水(shuǐ)資源危(wēi)機(jī)日漸(jiàn)嚴(yán)峻(jùn)。用傳(chuán)統方法解決(jué)水(shuǐ)汙(wū)染(rǎn)已不(bù)能適應飛速發展(zhǎn)的(dí)新(xīn)形勢
，膜(mó)生(shēng)物反應(yīng)器(Membrane Bioreactor．簡(jiǎn)寫(xiě)為(wéi)MBR)就是在(zài)這個環(huán)境需(xū)求動力下的產物[1]
，它(tā)融合(hé)了生(shēng)物(wù)反(fǎn)應(yīng)器(qì)的生物(wù)降(jiàng)解(jiě)和(hé)膜(mó)的高效(xiào)分離於一(yī)體(tǐ)
，具(jù)有傳統生化(huà)處(chǔ)理技(jì)術(shù)無法(fǎ)比較的獨(dú)到(dào)優(yōu)勢：出(chū)水(shuǐ)水(shuǐ)質(zhì)良好(hǎo)且穩定，處理效率高(gāo)，占用空間(jiān)少(shǎo)，操作簡便。但(dàn)是(shì)
，膜汙(wū)染在(zài)很大(dà)程(chéng)度上(shàng)限製(zhì)了(liǎo)MBR的(dí)應用(yòng)。

一．MBR膜汙(wū)堵(dǔ)染(rǎn)的(dí)形(xíng)成(chéng)途(tú)徑

膜汙染的(dí)形(xíng)成(chéng)途徑主(zhǔ)要有三(sān)個(gè)：

       1．濾餅(bǐng)層(céng)(cake 1ayer)    主要是水透(tòu)過膜時
，被(bèi)截(jié)留下來的(dí)部分(fēn)活性(xìng)汙泥和(hé)膠體物質
，沒來(lái)得及(jí)送走就在(zài)濾壓(yā)差(chà)和(hé)透(tòu)過水(shuǐ)流的作用下堆積(jī)在(zài)膜表麵(miàn)
，形成膜汙染(rǎn)。

       2．溶(róng)解性有機物(wù)      有(yǒu)機(jī)物的來源主要(yào)是微生物(wù)的(dí)代謝(xiè)產物
，它可在膜(mó)表麵形成凝(níng)膠層(céng)
，也可在(zài)膜內微孔表麵被吸附而堵(dǔ)塞孔道
，使膜(mó)通量下降(jiàng)。

       3．微生物汙染(rǎn)    膜(mó)麵和(hé)膜內的微孔中有微生(shēng)物所需的(dí)營養物質(zhì)
，因而不(bù)可避(bì)免的(dí)會有大量微(wēi)生(shēng)物(wù)滋生(shēng)。

二(èr)．影(yǐng)響因素

       影響(xiǎng)膜(mó)汙染(rǎn)的主(zhǔ)要(yào)因素(sù)有(yǒu)：膜的性質(zhì)，料(liào)液性質和(hé)膜(mó)的運行條件等(見圖1)[2]。具(jù)體影(yǐng)響膜汙染(rǎn)的主要因素(sù)有：

       1．膜(mó)本身(shēn)的(dí)特性(xìng)；如(rú)膜孔徑(jìng)及(jí)其分布，膜材(cái)料(liào)，膜結(jié)構，膜(mó)一(yī)溶質(zhì)一溶劑之間的相(xiāng)互作(zuò)用(yòng)；

       2．被處理(lǐ)的(dí)汙水(shuǐ)水(shuǐ)質；特別是(shì)水(shuǐ)中有機(jī)物(wù)的(dí)種類和濃(nóng)度；

       3．操作(zuò)條件(jiàn)如汙(wū)泥(ní)泥(ní)齡(líng)，溶解氧濃度，膜(mó)麵(miàn)流(liú)速，溫(wēn)度(dù)等；

       4．MAR的特征尺寸(cùn)
，高度，曝氣係統(tǒng)布置(zhì)等(děng)；

       5．其他(tā)因(yīn)素(sù)如微生物(wù)種(zhǒng)群之(zhī)問的(dí)相互影(yǐng)響(xiǎng)，膜本(běn)身對(duì)生物膜(mó)生長的影(yǐng)響(xiǎng)，細(xì)菌胞外(wài)聚合物(wù)(EPS)的組成及(jí)濃(nóng)度等。

三．MBR膜(mó)汙堵的(dí)防治措施

1.MBR膜(mó)組件(jiàn)的選擇(zé)和合理(lǐ)優(yōu)化(huà)

       1)膜材(cái)料選(xuǎn)取(qǔ)：已經(jīng)商品化的膜材料有硝化(huà)纖維(wéi)素(CN)，醋酸(suān)纖維(wéi)素(cA)，cN—cA混(hùn)合膜，聚乙(yǐ)烯(xī)膜(PE)，聚(jù)丙烯膜(PP)，聚丙(bǐng)烯(xī)氰(PPc)及(jí)偏氟乙烯(PVF)等(děng)
，在選(xuǎn)擇(zé)膜材料時(shí)應(yīng)從材料的強(qiáng)度，熱(rè)穩(wěn)定(dìng)性，化(huà)學(xué)穩定(dìng)性，耐(nài)汙染性能(néng)，產(chǎn)水(shuǐ)性能，使(shǐ)用壽命，膜造價等方麵(miàn)進(jìn)行(háng)技術分(fēn)析和(hé)經濟(jì)性(xìng)評(píng)價(jià)來確(què)定。

       2)膜孔徑(jìng)選擇(zé)：從理論上(shàng)講
，在(zài)確(què)保汙染(rǎn)物被(bèi)截留的情況(kuàng)下
，選擇(zé)孔(kǒng)徑大的(dí)膜(mó)可以(yǐ)使水通量提高。但實驗發(fā)現
，選(xuǎn)用較大膜孔徑(jìng)
，反而加(jiā)速(sù)了膜(mó)的汙(wū)染
，水(shuǐ)通量下(xià)降(jiàng)很快。一般膜的切割顆粒尺(chǐ)寸(cùn)(截留分子量)應比要分(fēn)離的(dí)汙(wū)染物的尺寸小(xiǎo)一個(gè)數量級(jí)。

       3)膜表(biǎo)麵改(gǎi)性：考慮到廢水中(zhōng)的(dí)汙(wū)染(rǎn)物和活性汙泥是有(yǒu)機(jī)物質
，為(wéi)了(liǎo)防(fáng)止膜汙染
，應降低膜和(hé)原水間(jiān)界(jiè)麵(miàn)能
，因此應采用具(jù)有優良(liáng)的抗(kàng)亍弓染(rǎn)特性的親(qīn)水(shuǐ)性(xìng)膜(mó)；另外(wài)
，膜材料的電荷(hé)與(yǔ)溶質(zhì)的電倚相同的膜也較耐(nài)汙染。

4)膜(mó)組件的(dí)安裝：為防止(zhǐ)膜(mó)汙染
，膜組(zǔ)件在(zài)安裝時(shí)應合理確(què)定(dìng)膜(mó)組件和(hé)曝(pù)氣池牆(qiáng)體(tǐ)之(zhī)間的(dí)距離(lí)，膜組件(jiàn)和空氣(qì)擴(kuò)散管之(zhī)間的距(jù)離以及(jí)膜組(zǔ)件(jiàn)和反應器液麵(miàn)，空氣(qì)護散器(qì)和(hé)曝氣池底(dǐ)之(zhī)問的(dí)距離
，請關(guān)注環(huán)保小蜜(mì)蜂(fēng)公(gōng)眾號
，以保證在一定曝氣(qì)最F獲得(dé)較高的液體上升速率
，減少汙(wū)泥層(céng)在(zài)膜(mó)表麵(miàn)的(dí)沉(chén)積
，減緩膜(mó)汙(wū)染。

 2．改(gǎi)善(shàn)汙(wū)泥(ní)混合(hé)液特(tè)性(xìng)

       為(wéi)了提高(gāo)生物反(fǎn)應(yīng)器中的(dí)汙(wū)泥濃度(dù)
，保證處(chǔ)理(lǐ)效率
，又(yòu)能(néng)維(wéi)持較高的膜通量
，延緩膜汙(wū)染
，許多(duō)研究者(zhě)進行(háng)了(liǎo)向MBR中投(tóu)加填料的試(shì)驗研究
，取得了(liǎo)很(hěn)好的效(xiào)果。日前使用較多(duō)的填料(liào)有(yǒu)粉(fěn)末(mò)活性炭(tàn)(PAC)，沸石，泡(pào)沫填料，多(duō)孔柔性懸浮填料(liào)，聚(jù)酰(xiān)胺彈(dàn)性(xìng)填料，殼聚(jù)糖等(děng)。例(lì)如：李春傑(jié)等(děng)[3]在(zài)SMSBR處(chǔ)理焦化(huà)廢水的(dí)過程(chéng)中(zhōng)
，通過向反應器(qì)中投加(jiā)粉(fěn)末活性炭(PAC)明顯(xiǎn)改善(shàn)了汙泥(ní)混(hùn)合(hé)液的(dí)過(guò)濾性(xìng)能(néng)
，顯著提高了(liǎo)膜通量(liáng)
，減(jiǎn)輕了膜(mó)汙染。金玉蘭等(děng)[4]發現(xiàn)在MBR中(zhōng)投(tóu)加一定最的(dí)沸(fèi)石(shí)使膜汙(wū)染阻力(lì)隨(suí)時問的(dí)增長率有(yǒu)不同程(chéng)度的F降
，但存在一(yī)個最(zuì)佳的沸石投(tóu)加(jiā)量(liáng)。

 3.優(yōu)化(huà)分離(lí)操作條(tiáo)件

       膜通量(liáng)的選擇(zé)足影響(xiǎng)膜汙(wū)染的重要因素(sù)
，一般認(rèn)為(wéi)特(tè)定(dìng)的膜存在臨界膜(mó)通(tōng)量
，當實際采用(yòng)的膜(mó)通(tōng)量低(dī)於臨(lín)界膜(mó)通量(liáng)時(shí)
，膜過(guò)濾壓(yā)力保(bǎo)持平(píng)穩且(qiě)膜(mó)汙(wū)染可(kě)逆(nì)；反之
，膜過(guò)濾壓力迅(xùn)速上升
，膜汙染的(dí)可(kě)逆性顯著(zhù)下(xià)降(jiàng)。L．Defiance等[5]對(duì)恒(héng)定膜(mó)通(tōng)量和(hé)恒定操(cāo)作壓力這兩種情(qíng)況進行(háng)比較。認(rèn)為采(cǎi)用(yòng)恒(héng)定膜通量的(dí)操(cāo)作(zuò)方(fāng)式在(zài)運行初期(qī)能(néng)夠(gòu)避(bì)免(miǎn)膜麵(miàn)過(guò)度(dù)汙染(rǎn)
，更有(yǒu)利於膜的長(cháng)期(qī)穩定運行(háng)。

       曝氣(qì)在(zài)MBR中除(chú)了供氧(yǎng)以(yǐ)外(wài)
，還利(lì)用上升(shēng)的(dí)氣(qì)泡(pào)產(chǎn)生(shēng)紊(wěn)動水流來(lái)清洗(xǐ)膜表麵和阻止汙泥(ní)聚集
，因此(cǐ)所(suǒ)需曝(pù)氣量較(jiào)高(gāo)
，一(yī)般氣水(shuǐ)比(bǐ)為(wéi)(30：1)～(100：1)。

       溫度(dù)對膜(mó)過(guò)濾分離(lí)過(guò)程也(yě)有影響
，升高(gāo)溫度(dù)有(yǒu)利子(zǐ)膜(mó)分離過(guò)程的(dí)進(jìn)行(háng)。有(yǒu)研究表(biǎo)明
，溫度(dù)每升高l℃可引(yǐn)起(qǐ)膜通量增加2％
，這主(zhǔ)要是(shì)由於溫(wēn)度變化(huà)引(yǐn)起(qǐ)汙泥(ní)混合液粘度(dù)的(dí)變(biàn)化(huà)所(suǒ)致。此外
，提高(gāo)溫(wēn)度(dù)還(huán)可(kě)以改變(biàn)膜麵上汙(wū)泥層(céng)的(dí)厚(hòu)度和(hé)孔(kǒng)徑
，從(cóng)而(ér)改(gǎi)變膜的(dí)通透性。但(dàn)是溫(wēn)度不(bù)能(néng)太(tài)高
，否則會(huì)破壞(huài)微(wēi)生(shēng)物的(dí)活(huó)性(大部分(fēn)微(wēi)生(shēng)物在20～30℃時(shí)活性強(qiáng))
，並造成能量浪費。

       間(jiān)歇出水(shuǐ)就是降低膜(mó)汙(wū)染(rǎn)中(zhōng)常說(shuō)的鬆(sōng)弛(chí)法。當一體式MBR采用(yòng)連(lián)續過濾(lǜ)方(fāng)式出水(shuǐ)時(shí)
，濾餅層(céng)和凝(níng)膠(jiāo)層(céng)不斷加厚(hòu)
，膜汙染逐漸(jiàn)加(jiā)重(zhòng)
，而間歇式(shì)出水時(shí)
，在停(tíng)止抽吸(xī)的(dí)時(shí)間段(duàn)內(nèi)
，上升的(dí)氣液(yè)兩相流會衝刷膜(mó)表麵
，降(jiàng)低(dī)濃(nóng)差(chà)極(jí)化(huà)的(dí)影響
，同時沉積在(zài)膜表麵(miàn)的汙染(rǎn)物(wù)也會在氣液(yè)兩相流(liú)的帶動下(xià)脫(tuō)離(lí)膜(mó)表麵回(huí)到(dào)堤水混合液中
，從而減(jiǎn)輕膜(mó)汙染的影響。

 4．膜(mó)汙染後(hòu)的清(qīng)洗(xǐ)

       物理清洗是(shì)通過(guò)人工(gōng)或機械清(qīng)洗去除膜(mó)上的汙(wū)染(rǎn)物
，主要方法有(yǒu)正方向(xiàng)衝洗，變方(fāng)向(xiàng)清(qīng)洗，透過液反壓衝(chōng)洗，振(zhèn)動，排(pái)氣(qì)衝(chōng)水(shuǐ)法(fǎ)，空(kōng)氣噴(pēn)射，水(shuǐ)力(lì)方(fāng)法，氣一(yī)液脈(mài)衝(chōng)和循環(huán)洗(xǐ)滌等(děng)。

       李春傑等[6]采用聚碸，聚丙烯腈共混(hùn)超濾膜進行(háng)錯(cuò)流(liú)MBR水(shuǐ)力清(qīng)洗(xǐ)特(tè)性研究表明
，在(zài)水力清(qīng)洗(xǐ)時采用(yòng)高(gāo)膜麵流速和低(dī)操(cāo)作(zuò)壓(yā)力(lì)有(yǒu)利(lì)於膜通量(liáng)的(dí)恢(huī)復。

四(sì)．結(jié)束語

       毋(wú)庸置疑
，MBR是一項(xiàng)具潛(qián)力的汙(廢)水處理(lǐ)技(jì)術(shù)。從工藝流程設(shè)計，預處(chǔ)理，膜材(cái)料(liào)性能(néng)，投(tóu)加(jiā)填(tián)料，設(shè)備操作運(yùn)行以及汙(wū)染(rǎn)後清(qīng)洗等(děng)各(gè)個(gè)環(huán)節(jié)采取措施(shī)對MBR中(zhōng)膜汙(wū)染進(jìn)行控製(zhì)
，可以使濃(nóng)差極(jí)化(huà)和膜(mó)汙染(rǎn)減(jiǎn)小(xiǎo)到最(zuì)DI程度(dù)。但這些(xiē)措施都還需要(yào)進一步改進。我相(xiāng)信
，MBR最(zuì)終會(huì)克服膜汙(wū)染(rǎn)的問題
，成為水汙(wū)染(rǎn)控(kòng)製(zhì)的主要技術之一(yī)。