城市污水膜生物反应器处理工程中膜寿命预测-第3页-北极星环保网

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3.1.2Tlife-2

在MBR运行过程中，一般情况下离线清洗前比通量降到最低点，离线清洗后膜的渗透性能得到恢复，比通量达到最高点。分别对比通量的最高点和最低点进行拟合，得到回归方程，认为当两条曲线相交时离线清洗已经无法对膜渗透性能进行恢复，交点的单位膜面积累积产水量即为膜寿命终结时的总产水量，进而预测出膜寿命Tlife-2。，各工程清洗后的比通量下降趋势明显，说明随着工程运行时间增长，不可恢复污染逐渐增加;而清洗前的比通量略微下降，两条曲线有明显相交的趋势，据此可得到各工程比通量无法恢复时的累积产水量以及在设计和实际产水规模下的Tlife-2，见表4。

表4各MBR工程离线化学清洗后比通量无法恢复时的累积产水量及膜寿命预测结果(Tlife-2)

3.1.3两种膜寿命预测方法的比较

对于同一座MBR工程，Tlife-1小于Tlife-2，差距在2年左右。这是由于在膜的使用过程中，产生的不可逆污染不断累积，虽然经离线清洗还能够在一定程度上恢复膜的渗透性能，但清洗后恢复的比通量已处于较低的水平，需要增加清洗频率来维持通量，但实际平均产水量已经无法达到工程的设计要求，因此，Tlife-1低于Tlife-2，但更具有实际工程意义。对于不同的工程，采用同一方法预测得到的膜寿命结果基本一致，差距小于1年。然而，即使使用同一厂家提供的膜，对于不同的工程，预测得到的膜寿命仍略有差别。这主要是因为除膜材料以外，膜寿命还与进水水质不同造成的膜污染程度和污染类型的差异以及不同清洗方案引起的清洗效果的差异等有关。其中，A工程在实际产水规模下预测得到的膜寿命最长，这可能与A厂是在已有二级生物处理出水之后增设的MBR工程，相比较B和C工程，进水水质较好，运行过程中膜污染程度较低有关。

3.2清洗强度对膜渗透性能的影响

图2表示C工程的季度平均比通量与NaClO累积清洗强度的关系。可见，随着累积清洗强度的持续增大，季度平均比通量不断下降。这表明，虽然在实际工程中影响膜寿命的因素有很多，但膜寿命与累积化学清洗强度之间存在一定的相关性。如果累积清洗强度不断增加，至平均比通量下降到无法稳定运行时，可以认为膜寿命终结。认为此时的累积清洗强度为膜所能承受的最大值。从图2的结果来看，所调研的C程尚未达到该最大值。

图2C工程季度平均比通量与累积清洗强度的关系

4、结论

两种预测方法在实际工程中均具有一定的合理性，但Tlife-1更具实际工程意义。然而，膜寿命的影响因素众多，其预测方法尚需进一步完善。

膜的渗透性随累积清洗强度增大有明显下降的趋势，可能存在最大累积清洗强度，可作为膜寿命终结的另一重要依据，并对清洗方案的优化有实用意义。

清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室;清华大学(环境学院)-北京碧水源科技股份有限公司环境膜技术研发中心)

(本文发表于《中国给水排水》杂志2015年第5期“论述与研究”栏目)

原标题：城市污水膜生物反应器处理工程中膜寿命预测

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