MBR 기술이 등장한 이래로 작은 발자국, 좋은 하수질, 높은 유기물 부하율 및 낮은 진흙 생산으로 인해 전 세계적으로 널리 사용되었습니다.특히 도시 하수 처리그러나 작동 중 인막 오염의 효과적인 통제 필요성으로 인해 가로 흐름 속도와 공기 증가를 증가시키는 것과 같은 조치를 취해야합니다.MBR 동작 중에 많은 양의 에너지를 소비하는따라서 MBR 운영자는 이러한 문제를 해결하기 위해 어떻게 해야 할까요? 막 훼손의 근본 원인을 신속하게 파악하고 정확한 스트라이크를 제공하는 것만이 청소의 빈도를 줄일 수 있습니다.어떻게 세포막에 오염이 생기나요??
엄밀히 말하면, 막의 오염은 입자의 흡수 또는 퇴적, 콜로이드 입자,또는 물질을 처리하는 용해물질의 대분자세포막과 화학적 또는 기계적 상호 작용을 합니다.
선반의 오염 현상은 매우 복잡하며 여러 가지 메커니즘을 포함합니다. 그 중 중 농도 양극화는 표면에 필터 케이크 층이 형성되는 주요 원인입니다.그리고 주요 퇴적 입자는 잠복 고체입니다.유기 및 비 유기 오염은 세포막 표면 및 구멍에 유기 및 비 유기 물질의 흡수로 인한 오염을 의미합니다.생물학적 오염은 세포막 표면에 미생물 집단의 부착과 성장으로 생성되는 바이오 필름입니다.껍질 표면에 용해된 소금의 농도가 용해성을 초과할 때 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이 껍질이막 오염은 일반적으로 막 침투 흐름의 감소를 일으키는 모든 현상을 요약하는 데 사용됩니다.. 다른 정화 방법 에 따르면,막 오염은 다음과 같이 나눌 수 있습니다. 1. 농도 양극화로 인해 짧은 시간 내에 흐름의 감소를 일으키는 역행성 오염,막 포로 오염 및 젤 층의 형성. 반 씻기, 공기, 교차 흐름 등과 같은 표면 청소 방법으로 신속하게 제거 할 수있는 오염은 일반적으로 단기 오염을 의미합니다. 2.물질 입자와 세포막 물질 사이의 장기 상호 작용으로 인한 돌이킬 수없는 오염은 물리적 청소 방법으로 제거 할 수 없습니다., 그러나 일반적으로 장기 오염을 지칭하는 흐름 오염을 회복하기 위해 화학적 청소를 통해 복원 할 수 있습니다. 3.장기간 사용 중 에 어떤 청소 방법 으로도 제거 할 수 없는 오염 은 돌이킬 수 없는 오염 이라고 불린다.
어떤 요인 들 이 세포막 오염 에 영향을 미치는가?
1、 膜 bioreactor 의 膜 오염 물질의 근원은 활성 매립물 혼합물이며, 매립물 혼합물으로 인해 膜의 오염은 매우 복잡합니다.
1EPS 및 SMP
세포외 폴리머 물질 (EPS) 과 용해성 미생물 제품 (SMP) 은 거의 동일한 성분을 가진 미생물 대사물질입니다.그들은 막 오염에 중요하고 복잡한 영향을 미치고 MBR 공정에서 주요 오염 물질입니다.과도한 EPS 농도는 혼합 용액의 점도를 증가시킬 수 있으며 이는 용해 된 산소의 확산을 촉진하지 않습니다.진흙 시스템을 산소화시키는 것을 어렵게하고 박테리아 무리의 정상적인 생리적 활동에 영향을 미칩니다.그러나 EPS 함량이 너무 낮으면 MBR의 작동에 해를 끼치는 플럭의 분해를 유발할 수 있습니다. 따라서,최적의 EPS 값이 존재하여 플록클렌트 구조를 안정화하고 막 훼손에 대한 높은 경향을 일으키지 않습니다.연구 결과, 1kDa 미만 분자 중량과 10KDa 이상의 SMP 분자의 대다수는, 작은 분자 중량 용해 유기물질,간막을 통과하는 동안 간막 포로를 쉽게 막을 수 있습니다.이 와중에 SMP의 특성 및 구성은 또한 여러 작동 매개 변수에 의해 영향을 받는다.일반적으로, 물의 순환에서 COD는 MBR에 있는 막에 SMP의 썩는 경향은 MLSS의 증가, 유기 물질의 부하의 감소, 그리고 용해 된 산소의 증가와 함께 약화.
2혼합 용액의 суспен드 고체 농도, MLSSMLSS 농도는 혼합 용액의 점성에 직접적으로 영향을줍니다. viskosity의 증가는 MLSS의 증가로 인한 혼합 용액의 필터레이션 성능의 감소의 주요 원인입니다.횡단 흐름 속도 또는 환기 강도가 막 표면에 붙은 고체를 씻어 내기에는 충분하지 않다면, 그것은 빠르게 매진 층의 형성을 유발합니다.
3혼합물의 점성이 MLSS에 의해 영향을 받으며 MLSS 농도가 비판값보다 높으면 고체 농도가 증가함에 따라 점성이 기하급수적으로 증가합니다.하공 섬유 MBR, 혼합 용액의 점성이 거품 크기와 원자로의 섬유막의 유연성에 영향을 미칩니다.점도가 증가하면 용해된 산소 (DO) 전달의 효율이 감소합니다., 그리고 낮은 용해된 산소 농도는 막 오염의 경향을 악화시킬 것입니다.
4많은 연구 결과, 유 sludge에 분해 된 수소 친화적인 유기 물질은 막의 오염에 부정적인 영향을 미친다는 것을 보여주었습니다.일부 연구에 따르면, 매우 수분 혐오성 있는 플록클렌트 진흙은 또한 막의 오염을 유발할 수 있습니다.유 sludge의 수소 공포성 및 표면 전하는 세포외 폴리머의 구성과 특성, 그리고 섬유성 박테리아의 성장 지수와 관련이 있습니다.유선형 박테리아의 과도한 증식으로 인해 많은 양의, 잠재적으로 불규칙한 모양의 플록클렌트 슬레이드, 증강 된 수소 혐오성 및 심각한 막 오염을 감소시킵니다.
5진흙 입자의 크기에 의한 막류의 감소는 주로 2um 정도의 입자에 의해 발생합니다. 일반적으로 입자의 크기가 작을수록입자가 막 표면에 더 쉽게 퇴적 할 수 있습니다., 더 밀도가 높은 퇴적층과 낮은 투명성을 초래합니다. 따라서 더 작은 입자 크기는 막의 오염을 악화시킬 수 있습니다.
6진흙 침착 지수 (SVI) 는 막의 침착에 직접적인 영향을 미치지 않지만 혼합 용액의 유기 물질의 침착 특성을 반영 할 수 있습니다. 현재,침착할 수 없는 유기물질콜로이드 및 용해 된 유기물질과 같은 물질은 선의 주요 오염 물질로 널리 간주됩니다.
2、 MBR 프로세스의 작동 조건
작동 조건은 직접 또는 간접적으로 막의 오염과 진흙의 특성 및 구성에 영향을 미칩니다.
7진흙 유지 시간 (SRT) 의 실제 결과는 SRT을 증가하면 SMP 및 EPS의 생산이 감소 할 수 있으며, 막 찌꺼기 비율도 그에 따라 감소 할 수 있음을 보여줍니다.과도하게 긴 SRT는 높은 진흙 농도를 초래할 수 있습니다., 고 점착성, 질량 전송 및 원자로 유체 역학에 영향을 미치며, 더 심각한 막 오염을 초래합니다. 일반 도시 하수 처리에서 막 바이오 반응기의 SRT는 5-20일입니다.
8수압 유지 시간 (HRT) 은 막 오염에 직접적인 영향을 미치지 않지만 짧은 HRT는 미생물에 더 많은 영양소를 제공합니다.급속한 성장과 MLSS 농도와 흐름의 증가로 이어집니다., 이로 인해 막 오염의 확률이 증가합니다.
9다른 계절의 온도와 pH를 비교하면 낮은 온도 기간 동안 역행성 오염이 더 심각하다는 것을 발견하기가 어렵지 않습니다.그리고 회복 불가능한 오염은 높은 온도 기간 동안 더 빠르게 발전합니다.. MBR 작동의 pH 범위는 일반적으로 6-9입니다. 이 범위를 넘어서면 원자로 내의 질소화 박테리아의 수가 급격히 감소하여 질소화의 억제로 이어집니다.pH 값이 결정값보다 높을 때, 막의 오염이 빠르게 발생하고, 온도가 상승하면 허용되는 최대 pH 값이 감소합니다.
10용해 된 산소 (DO) 의 낮은 농도는 세포 수분 혐오성을 감소시키고 슬라드 플록 분해를 유발할 수 있습니다. DO가 1mg/l 이하라면 SMP 함량이 급격히 증가합니다.용해 된 산소는 또한 EPS 및 SMP 구성 요소의 구성에 영향을 줄 수 있습니다.고 해산 산소 MBR 시스템에서는 단백질과 폴리사카라이드의 비율도 증가하고 미생물 공동체의 구성도 매우 다를 것입니다.
11모든 세포막 과정에서, 세포막 흐름의 증가는 세포막 오염의 악화로 이어질 수 있습니다.화학 청소 시간 간격은 운영 비용에 직접적으로 영향을 미칩니다..
12분쇄막 바이오 반응기에서 가로 흐름 속도 및 공기, 가로 흐름 속도 (CFV) 는 막 투명성을 빠르게 변화시키는 방법 중 하나입니다.고 농도와 작은 포스 크기의 막이있는 시스템에서, CFV의 증가는 막 표면에 오염 물질의 퇴적을 완화 할 수 있습니다. 그러나 혼합 액체의 비교적 큰 입자의 경우,CFV 증가는 흐름 증가에 아무런 영향을 미치지 않거나 반대로 작용합니다.공기 는 잠수 된 MBR 과정 에서 매우 중요한 역할을 합니다: a、 공기 를 통해 용해 된 산소를 공급하여 진흙 내 의 미생물 의 정상 성장 및 대사를 촉진 합니다.자극적인 역할을 합니다., 진흙을 суспен디하고 혼합 용액에 철저히 섞습니다. c、 홀섬유 막 모듈 섬유를 느슨하게하고 막 표면에 절단 힘을 생성합니다.막 표면에 오염 물질의 퇴적을 줄이고 어느 정도 막의 오염을 방지하는 것3, 막의 특성 및 막 구성 요소의 구조
13·막의 포스 크기가 작고 용액에서 오염 물질을 쉽게 차단하여막 표면에 퇴적 층을 생성하고막 저항을 증가시킵니다.이 유형의 오염은 일반적으로 회귀 가능한 오염에 속하며 크로스 흐름과 같은 물리적 방법을 통해 제거 할 수 있습니다.내부 오염은 상대적으로 작습니다. 큰 개도막막은 필터레이션 초기 단계에서 심각한 포어 막힘을 가지고 있습니다.그리고 표면 역학막이 형성되면서, 유지 효과는 증가하기 시작합니다. 그러나 오염 물질은 표면과 막막 포로의 내부에 침착 및 막힘을 받기 쉽습니다.돌이킬 수 없는, 심지어 돌이킬 수 없는 오염을 일으키는이는 장기간 작동하는 동안 막의 성능 저하와 수명 감소의 주요 요인이 됩니다. 14.폴리비닐리덴 플루오라이드 (PVDF) 막의 오염 경향은 동일한 작동 조건에서 폴리술폰 막 (PS) 및 셀룰로오스 막보다 현저히 낮았습니다., 아에로브 MBR에서 다른 막 재료의 매진 상황을 대상으로합니다.활성 매립물의 유기 구성 요소에 막 물질과 유사한 폴리머가있을 때15막 표면의 거칠성 증가는 막 표면에 오염 물질 흡수 가능성을 증가시킵니다.,하지만 동시에 막 표면의 유연성을 증가시켜 막 표면에 오염 물질의 퇴적을 방해합니다.모막 흐름에 거칠성의 영향은 두 가지 요인의 합동 작용의 결과입니다.16. 수소 친화적 및 수소 친화적 인 막 재료의 수소 혐오성 또한 막 오염에 중요한 영향을 미칩니다.수소공성 초분해막과 수소애성 초분해막의 비교, 수소 혐오성 초필트레이션 막은 막 표면에 녹는 물질을 흡수 할 가능성이 높으며 더 많은 매진 경향을 나타냅니다.막의 수소공성을 바꾸는 주된 방법은 막 물질을 수정하는 것입니다.포스 크기, 막 표면의 거칠성 변경 및 막 표면에 동적 전 코팅을 형성하기 위해 무기 물질을 추가하는 것과 같은.
어떻게 MBR 막 오염을 조절할 수 있을까요?
1현재, MBR process design generally adopts constant flux operation to control membrane fouling through other operational methods while meeting the requirements of sewage treatment capacity as much as possible결정적 흐름의 개념은 1995년에 처음 제안되었다. 그 정의는 이 흐름 아래, 횡막 압력은 필터레이션 시간의 연장과 함께 증가하지 않습니다.그리고 횡단막 압력과 흐름 사이에 좋은 선형 관계가 있습니다결정적 흐름의 선택은 작동에서 중요한 역할을 합니다. 결정적 흐름이 초과되면 오염이 발생합니다.그리고 횡막 압력차 (TMP) 는 필터레이션 시간이 길어짐에 따라 증가합니다.결정적 흐름 아래에서 작동하는 막 구성 요소는 막 오염을 크게 지연시킬 수 있습니다.
2공기 가속도 및 강도
일반적으로 공기 가열 강도를 높이는 것은 막의 투과성을 향상시키고 막의 오염을 줄이는 데 도움이 됩니다.오염물질이 선 표면에 빠르게 퇴적합니다.그러나 강한 공기 는 또한 진흙 덩어리 를 손상 시킬 수 있다. 그것은 진흙 입자의 크기와 분포를 변화 시키고 더 많은 콜로이드 및 용해 된 유기 물질 (EPS 및 SMP) 을 방출 할 것 이다.세포막의 오염을 악화시킵니다.따라서 물 순환에서 COD를위한 최적의 공기 강도를 찾는 것이 중요합니다. 막의 투과성에 대한 공기 강도의 영향은 다양한 요인에 의해 영향을 받습니다.예를 들어 혼합물 농도일부 학자들은 환기 강도, 횡막 압력 차이 (TMP),그리고 하나의 그래프에서 플럭스를 최적의 공기 강도를 찾기 위해.
3- 막 오염 청소 방법의 선택
장막 오염에 대한 청소 방법은 주로 물리적 청소 및 화학적 청소를 포함한다. 물리적 청소에는 간헐적인 작동 및 깨끗한 물로 역 세척이 포함됩니다.MBR 동작 중, 역세척은 회귀 가능한 오염을 제거하고 지연막 오염을 지연시키는 효과적인 방법입니다. 지연막 오염에 대한 역세척의 효과는 잠수된 MBR에서 연구되었습니다.그리고 같은 흐름에서 발견, 낮은 주파수 고 강도 역 세척은 고 주파수 청소보다 막의 오염을 줄이는 데 더 효과적이었다.가습기 표면에 오염 물질은 중력으로 인해 느려지고 떨어집니다.따라서 간헐적 작업과 역 세척을 결합하면 막의 오염을 더 효과적으로 완화 할 수 있습니다.화학적 청소 와 물리적 청소 는 돌이킬 수 없는 오염 을 방지 할 수 없다화학적 청소는 유지 보수 청소와 강력한 (회복) 청소를 포함한다.현재 일반적으로 사용되는 청소 물질에는 유기 오염 물질을 제거하기위한 NaClO 용액이 포함됩니다.비 유기 오염물질을 제거하기 위한 시트릭산 등은 잘 알려져 있듯이 MBR 공급업체들은 그들만의 강력한 청소 수식을 가지고 있습니다.주요 차이점은 청소 물질의 농도와 청소 방법입니다.예를 들어 MBR 공급자 Z 회사를 들자면
4MBR에 흡수 물질을 첨가하면 혼합 용액의 매우 복잡한 조성이 발생합니다. 혼합 액체의 특성을 개선하기 위해가장 일반적으로 사용되는 방법은 생물학적으로 활성화된 탄소를 생성하기 위해 원자로에 가루가 된 활성 탄소 PAC를 첨가하는 것입니다.어떤 실험에서 3가지 다른 PAC 복용량의 효과를 비교했습니다.75, 1.5g/l) 는 세포막 바이오 반응기에서 세포막 매진에 관한 것입니다. 결과는 세포막 표면의 매진 층이 PAC 복용량 증가에 따라 감소한다는 것을 보여주었습니다.불회전성 오염은 0의 복용량에서 가장 낮은 지점에 도달했습니다.0.75g/l, 그리고 0과 1.5g/l 사이에는 돌이킬 수 없는 오염 저항에 큰 차이가 없었습니다. 활성 탄소가 자신의 흡수 능력을 가지고 있다는 것을 발견하는 것은 어렵지 않습니다.그리고 그것은 작동 중에 빠르게 흡수 포화에 도달 할 것입니다, 그것은 막의 오염을 완화 할 수있을뿐만 아니라 그것을 악화시킵니다. 따라서, MBR 작업 중에,MBR의 성능을 효과적으로 향상시키기 위해서는 정기적으로 진흙을 배출하고 신선한 PAC를 추가해야합니다.동시에 운영 비용을 절감하기 위해 MBR 운영의 성능을 향상시키기 위해 낮은 용량 농도 PAC를 사용하는 것을 시도 할 수 있습니다.연구 결과는 SRT가 길고 HRT가 높을 때, 낮은 PAC 복용량은 운영 효율성을 향상시키고 효과적으로 비용을 절감 할 수 있습니다.
