救命！我知道MBR膜污染很难清洗，但我没想到这么难！

前几天我和同事小Y讨论MBR工艺问题。众所周知，小Y一直喜欢和我唱反调。

于是我天花乱坠地说了一通MBR的优越性，唾沫星子都快喷到对方脸上了。

这奇怪的胜负欲！

我：MBR工艺具有高效的固液分离，出水水质优质稳定。

小Y：你膜污染，难清洗。

我：MBR工艺占地面积小，不需要二沉池，工艺设备集中。

小Y：你膜污染，难清洗。

我：MBR工艺克服了传统活性污泥法易发生污泥膨胀的弊端，剩余污泥产量少。  

小Y：你膜污染，难清洗。  

我：咱能不一直提膜污染的事么？

小Y：你投资大，膜组件造价高！

我：……

小Y：你能耗高，需要高强度曝气！

我：……

小Y：你膜到期得换，运行成本高！

我：咱们还是说MBR膜的问题吧…

小Y：你膜污染，难清洗！

好气啊，可是没法反驳。佛争一炷香，人争一口气，为了要在气势上压倒小Y，小编拼命学习了MBR膜清洗的知识，现在总算小有所成。

今天就先分享给水友，然后再去说服小Y！

     

1

       

     

鲁迅曾说过，要想知道一样东西是怎么没滴，首先要知道它是怎么来的！

所以我们要先了解 膜污染的形成机理。

主流说法有三种： 膜孔窄化；膜表面的污泥絮体沉积；膜表面形成滤饼。

先说膜孔窄化， 这是溶液中的溶质进入并吸附在膜孔内表面，然后膜孔的孔径就变小了，即窄化。

而 膜表面的污泥絮体沉积 是水体中形成的污泥微生物附着沉积在膜表面。

最后这个 膜表面形成滤饼 是分子间因为相互作用停留在了膜表面，随着膜污染加剧，久而久之就变成了膜表面滤饼污染。

原来一个膜污染原理就这么多的门道，怪不得MBR膜不易清洗。

可这也不知道这 膜污染从哪来的呀？

别着急，凡事讲究循序渐进，光追求速度不行，质量也很重要。

鲁迅还说过，需要三十分钟时间完成的事情你3秒钟就结束了，两个人都不会开心。我文章白写了，你也白看了，还没学到知识。

言归正传， MBR中的膜组件根据材料不同，一般分为无机陶瓷膜和有机高分子膜等。 有机高分子膜又分为聚砜膜（PS）、聚醚砜膜（PES）、硝化纤维素膜（CN）、醋酸纤维膜（CA）、硝化纤维素—醋酸纤维混合膜（CN-CA）、聚乙烯膜（PE）、聚丙烯纤维膜（PP）、聚丙烯腈纤维膜（PAN）和聚偏氟乙烯膜（PVDF）等 。

对于各种材料的膜组件，膜污染一般来源于滤饼层、溶解性有机物质和微生物污染3个方面。

 

首先是滤饼层， 滤饼层主要是指 水透过膜时被截留下来的部分活性污泥和胶体物质，堆积在膜表面形成了膜面污染。

其中有无机污染物，也有有机污染物。无机污染物主要是钙、镁、硅、铁等的碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐的结垢物。有机污染物主要是蛋白质、絮凝剂、天然高分子等有机胶体和容易在膜表面附着的溶解性有机物。

滤饼层是一种可逆污染， 一般可以通过水力清洗消除 ，快速恢复部分膜通量。  

其次是溶解性有机物， 这货是 MBR膜在抽吸过程中出现浓差极化现象的重要原因。

啥？你问我什么是浓差极化？

按照我的理解，浓差极化是指分离过程中，料液中的溶液在压力驱动下透过膜，溶质被截留，在膜与本体溶液界面或临近膜界面区域浓度越来越高；在浓度梯度作用下，溶质又会由膜面向本体溶液扩散，形成边界层，使流体阻力与局部渗透压增加，从而导致溶剂透过通量下降。

听完解释，其实也没那么难懂吧。 （骗你们的，定义是复制的，我没理解，大家可以背下来）

反应器中这些 溶解性有机物通过浓差极化作用在膜表面形成凝胶层，或者吸附在膜内的微孔表面， 就这样把孔道堵了。

最后是微生物污染。 呵呵，没想到微生物这个浓眉大眼的家伙也叛变了！记得小编当初刚接触微生物时，它信誓旦旦的向我保证： 我来污水厂只干三件事，脱氮、除磷、降BOD！ 搞得我一度把活性污泥法当成了圣经。

现在呢，跑去超滤膜后面混，搞出来一个生物膜，就这样还不安分，看到膜面和膜内微孔中的营养物质，疯了啊，一拥而上，那家伙，那场面，锣鼓喧天，鞭炮齐鸣，红旗招展，人山人海的，把超滤膜都要挤桌子底下去了。至于污染，什么污染，超滤膜带来的，关我微生物屁事！

沉默，是今晚的康桥、南京长江大桥。

老实说，我知道MBR膜污染很复杂，但是没想到这么复杂。

     

2

       

     

看到这，可能很多水友都急了，别整这些没用的，我不想知道它怎么来的，我只想知道它怎么没滴！ 哦，是怎么清洗的！

这咋还急眼了呢，慢慢来才能消化吸收。

其实说了这么多，就是想告诉大家， 在污水处理中，膜污染是不可避免的。

 

诶，先别动手，还没说完呢，膜污染虽然不可避免， 但可以预防啊，可以减缓啊。

比如， 在膜材料上，选择聚丙烯为膜材料， 这种材料抗腐蚀性良好，不易产生因腐蚀和膜身劣化的不可逆膜污染。同样 在膜组件方面，选择敞开帘式模块型， 因为污泥不易在膜丝上滞留，并且在曝气时膜表面容易取得较好的紊流效果，达到降低膜污染的目的。

比如，考虑到料液的性质，污泥浓度越高，污泥越容易在膜丝表面形成污泥层，导致膜污染。 可以采取厌氧-兼性-好氧的膜生物反应器工艺， 使污泥浓度维持在和常规活性污泥法一样的程度，不仅降低能耗，也减小了膜污染的可能。

再比如， 在操作运行中，可以使用空曝气和水反力冲洗的方式。

这里解释一下， 空曝气，就是停止进出水，加大曝气强度连续曝气数小时（一般3～4h），以冲脱沉积在膜表面上污泥层的方法。

空曝气可以使系统的膜通量恢复原来的10％～25％左右，因为空曝只是去除膜面沉积的最外层的污泥层，并不能完全去除所有的污泥层，那么污泥之间的粘附性并没多少改变。

水力反冲洗，就是用清水在16kPa压力以下的条件下，从内向外进行反向冲洗，时间为2～3h。 此种方法对膜通量的恢复作用比较显著，可以使膜组件恢复到清水膜通量的50％～70％左右，持续时间达到一周以上，最好的时候可以达到两周。

当然，不管是空曝气还是水力反冲洗，都不可能永远有效。 这些物理手段搞不太定的时候，说明膜丝已经被严重污染，需要拆卸下来进 行化学清洗。

小编整理了一些 化学清洗的步骤， 水友们可以作为参考：

• 先用自来水冲洗膜表面生成的生物膜泥饼，由于膜丝的截留作用，也会发现许多固体难降解的物质，例如塑料碎片等粘附在膜丝之间；

• 然后用1％NaOH 溶液浸泡4h，清洗液呈深棕褐色，且表面有很多油污，有很多絮状、片状污泥脱落；

• 再用清水清洗干净后，用1％盐酸溶液浸泡4h，有少量碎小的污泥脱落；

• 用清水清洗后，再以1％NaOH 溶液浸泡2h，清洗液颜色变浅，无明显污泥脱落；

• 最后，用清水冲洗干净后，把膜安装好，重新放入反应器。

写到这里，可能还有水友想刨根问题一下，那我咋知道洗没洗好，清洗效果咋样？

 

查到的资料显示，评价污染膜清洗效果的好坏 , 常用膜比通量恢复率γ来表征：

看懂了最好，不理解就先背下来，背不下来也可以把文章收藏一下。

     

     

     

3

     

后来，我带着我的学习成果又去找了小Y，他被我认真负责的态度所折服，很爽快的承认了自己言语上的不当之处。

等他道完歉，我也很满意，然后挥一挥手：

朋友1就把手里的折叠椅放下了；

朋友2抓着小Y头发的手也松开了；

朋友3也拿出手机说，棺材还是退回去吧。

（友情提示：情节纯属虚构，请勿模仿??）

看吧，学术交流的时候，遇到问题不可怕，只要多沟通，还是很容易相互理解的~

毕竟，解决不了问题，可以解决提出问题的人。

完。

资料来源：

张玉梅，工业技术，MBR污染及膜清洗技术的研究；唐朝春，段先月等，工业水处理，MBR膜污染的机理及其影响因素研究进展；葛元新 朱志良，清洗世界，MBR膜的污染及其清洗技术研究进展；张朋，施工技术，MBR膜在污水处理中的应用。