MBR在污水處理已經(jīng)得到了廣泛且成熟的應(yīng)用，因?yàn)镸BR替代了二沉池漆魔，可以保證出水SS和高污泥濃度瞬雹，省去了很多污師在運(yùn)營(yíng)中的一些煩惱，但是，膜污染問題也一直困擾著MBR的發(fā)展及運(yùn)行鱼谅！
膜污染通常是指混合液中的物質(zhì)在膜表面（外部）和膜孔內(nèi)（內(nèi)部）吸附聚集，造成膜孔堵塞并促使孔隙率變小墅萌，引起膜通量的衰減和過濾壓力升高的過程筑卑。在膜過濾的操作中，水分子和細(xì)小物質(zhì)不斷透過膜肄酬，同時(shí)一些物質(zhì)被膜截留而堵塞膜孔或在膜表面沉積陈售，從而造成膜污染。可以說显憾，是膜截留導(dǎo)致了膜污染伦颠。膜污染的直接表現(xiàn)，就是膜通量的下降或者操作壓力的升高件塌。活性污泥混合液體系中存在的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)侮杆、菌膠團(tuán)、微生物細(xì)胞漱凝、細(xì)胞碎片景图、微生物代謝產(chǎn)物（EPS、SMP）以及各種有機(jī)碉哑、無機(jī)溶解性物質(zhì)等都對(duì)膜污染有貢獻(xiàn)挚币。膜污染的發(fā)展通常可分為3階段（也有2階段說法）：（1）初始污染：發(fā)生在膜系統(tǒng)投入運(yùn)行的初期扣典，膜面與混合液中的膠體妆毕、有機(jī)物等發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，污染方式有粘附贮尖、電荷作用笛粘、膜孔堵塞等。錯(cuò)流過濾的條件下湿硝，細(xì)小的生物絮體或胞外聚合物依舊能夠依附在膜表面上薪前，而小于膜孔徑的物質(zhì)會(huì)在膜孔中吸附，通過濃縮关斜、結(jié)晶沉淀和生長(zhǎng)繁殖的作用造成膜污染示括。（2）緩慢污染：初期膜表面光滑铺浇，大顆粒物質(zhì)不容易附著，主要由EPS叛始、SMP祷消、生物膠體等黏性物質(zhì)通過吸附橋架、網(wǎng)捕等作用吸附在膜表面形成凝膠層绣坛，造成膜過濾阻力的緩慢上升约落，對(duì)混合液中的污染物的截留性能會(huì)有增強(qiáng)。凝膠層的污染是不可避免的巢的，帶來的影響是膜阻力的緩慢上升确铛。在恒流操作中表現(xiàn)為TMP的緩慢上升，在恒壓模式中表現(xiàn)為通量的緩慢衰減嘴符。（3）快速污染：第2階段形成的凝膠層在持續(xù)的過濾壓差和透水流的作用下彰碑，隨著污染物的沉積逐漸密實(shí)，導(dǎo)致膜污染從量變到質(zhì)變彪御，混合液中的絮體迅速在膜表面聚集并形成污泥濾餅详般，跨膜壓差快速上升。凝膠層的污染是不可避免的筋顽，帶來的影響是膜阻力的緩慢上升玷利。在恒流操作中表現(xiàn)為TMP的緩慢上升，在恒壓模式中表現(xiàn)為通量的緩慢衰減评疗。一旦大量的污泥絮體在膜面沉積而形成的泥餅層测砂，系統(tǒng)基本是無法正常運(yùn)行的。MBR運(yùn)維過程的主要注意事項(xiàng)就是延緩凝膠層污染（保持好的水力條件百匆，原位清洗砌些，控制膜污染發(fā)展速率，延長(zhǎng)緩慢污染的運(yùn)行時(shí)間）加匈，控制泥餅層污染（快速污染）存璃。主要來源于混合液中的大分子有機(jī)物（多糖雕拼、蛋白質(zhì)等）纵东，腐殖酸類，微生物絮體啥寇、細(xì)胞碎片等偎球。其中溶解性有機(jī)物SMP、EPS雖然對(duì)于MLSS來說占比非常低辑甜，但是它們所造成的膜污染占到26%-52%衰絮。微生物在膜孔內(nèi)及膜表面生長(zhǎng)、吸附作用也是膜污染的重要因素。由金屬鹽類增珠，無機(jī)鹽離子架橋作用形成谓虽。膜的常見無機(jī)污染主要是鈣、鎂蝉徒、鐵、硅等的碳酸鹽枷配、硫酸鹽及硅酸鹽的結(jié)垢物質(zhì)认寓，其中碳酸鈣、硫酸鈣物少、氫氧化鎂較多奉量。可逆污染（暫時(shí)污染）：可以通過一定的水力措施進(jìn)行去除膜污染；如通過清水反洗东著、曝氣抖動(dòng)可以去除的笼糙。不可逆污染（長(zhǎng)期污染）：不能通過水力清洗措施去除的膜污染，可以通過用氧化劑铲瞎、酸拳喘、堿、還原劑等清洗進(jìn)行去除的颤绕。可逆和不可逆幸海，都是可以洗出來的。任何清洗手段都洗不出來的就叫不可恢復(fù)性污染奥务。混合液中的物料在膜孔內(nèi)吸附物独、濃縮結(jié)晶、聚集形成的叫內(nèi)部污染氯葬；在膜表面的聚集和沉積形成的叫外部污染挡篓。膜污染的形成主要因素有：膜固有性質(zhì)帚称、混合液性質(zhì)和系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境官研，控制及解決膜污染也應(yīng)該從這三方面采取相應(yīng)的措施。膜的物理及其化學(xué)性能是由膜材料決定的闯睹，膜在混合液中的抗污染能力與其材料有關(guān)阀参。有研究表明膜的親水性對(duì)抗污染能力有非常重要的影響。在有機(jī)膜材料中瞻坝，有的是親水性材質(zhì)如PAN蛛壳，大多數(shù)均為疏水性材質(zhì)，像PVDF牢簸、PE骨矗、PS等。疏水性有機(jī)材料在應(yīng)用時(shí)必須進(jìn)行親水性改造，由于改造工藝的差異烛储，親水性在使用過程中的流失就有了快慢之分象讶。此外，膜抗污染能力還與膜表面粗糙度棺玫、膜表面電荷盏拐、膜孔徑等均有關(guān)系。一般來說竭撇，可以通過選擇親水性更好的膜材料掠袒，改善膜表面的粗糙度，選用與混合液電位相同的膜材料和合適的膜孔徑來改善膜抗污染的能力你义。無機(jī)膜如陶瓷膜：以氧化鋁夹勾、碳化硅、氧化鈦况既、氧化鋯等為原料这溅，高溫?zé)Y(jié)而成，在通量棒仍、強(qiáng)度悲靴、化學(xué)穩(wěn)定性方便比有機(jī)膜具有明顯的優(yōu)勢(shì)。膜污染很大程度是膜與混合液之間的相互作用的影響結(jié)果莫其，混合液的性質(zhì)包括污泥濃度和黏度对竣、顆粒分布、溶解性有機(jī)物濃度榜配、微生物代謝產(chǎn)物濃度等否纬。污泥濃度較低時(shí)，污泥對(duì)有機(jī)物的吸附降解能力不足蛋褥，混合液中有機(jī)物濃度增加临燃，膜孔堵塞嚴(yán)重，濃差極化引起膜表面溶質(zhì)的濃度顯著提高易形成凝膠層烙心，導(dǎo)致過濾阻力增加膜廊；當(dāng)污泥濃度高于一定值時(shí)，EPC濃度增加淫茵，污泥黏度增長(zhǎng)快速牡科，黏度對(duì)膜通量和混合液中氣泡大小都會(huì)產(chǎn)生影響，污泥易在膜表面沉積师莫，形成較厚的污泥層桂喂。一般認(rèn)為污泥濃度存在一個(gè)臨界值，當(dāng)污泥濃度高于該值時(shí)狮消，對(duì)膜通量將產(chǎn)生不利影響成揍，所以可以選擇污泥濃度控制在合適的范圍內(nèi)來有效的控制膜污染目溶。污泥膨脹和污泥細(xì)碎易引起嚴(yán)重的膜污染。另MBR工藝的進(jìn)水水質(zhì)對(duì)混合液組分也有較大的影響冻款，需要進(jìn)行一定程度的預(yù)處理咕隶，比如：毛發(fā)垃圾物質(zhì)會(huì)纏繞模式，造成膜組件積泥從而導(dǎo)致膜污染筝赶，需要在進(jìn)入好氧生化前采用不同的細(xì)膜格柵去除倚辟；泥砂等硬度較大的顆粒可能會(huì)損傷膜絲舰桑，需要采用沉砂池去除早假；油類對(duì)膜絲造成無法清洗的污染，超過要求需要通過隔油谤绳、氣浮等去除占锯；無機(jī)物：可能在膜表面析出袒哥、結(jié)垢缩筛，堵塞膜孔。可通過絮凝沉淀或調(diào)整pH控制其不析出堡称。其它對(duì)膜有影響的特征污染物瞎抛，像有機(jī)溶劑、表面活性劑却紧、消泡劑桐臊、PAM、硬度晓殊、堿度断凶、溫度，這些在具體情況中要特別注意巫俺。（3）系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境臨界通量的定義為认烁，存在這樣一個(gè)通量，當(dāng)通量大于此值時(shí)柿癞，TMP增加明顯来鸟；而當(dāng)通量小于此值時(shí)，TMP保持穩(wěn)定不變哩讶。這個(gè)概念可以幫助我們?cè)谀ね?**大化和膜污染有效控制之間找一個(gè)參考點(diǎn)甲祖。在膜組件的實(shí)際運(yùn)行中，將運(yùn)行通量高于臨界通量時(shí)稱為超臨界通量操作誊配，運(yùn)行通量小于臨界通量時(shí)稱為次臨界通量操作鞍伟。在實(shí)際應(yīng)用中，必須選擇合適的運(yùn)行通量请状。此運(yùn)行通量值在次臨界的范圍盘挠，有時(shí)候運(yùn)行通量?jī)H為臨界通量的50%左右饼簸。當(dāng)然，膜污染在長(zhǎng)期運(yùn)行的MBR中遗挚，即使采用次臨界通量操作模式倾皿，其TMP也是逐漸增加的。在MBR中勃犬，曝氣的目的除了為微生物供氧以外惩阶，還使上升的氣泡及其產(chǎn)生的擾動(dòng)水流清洗膜表面和阻止污泥聚集，以保持膜通量的穩(wěn)定扣汪。同時(shí)氣泡與膜纖維碰撞產(chǎn)生的抖動(dòng)作用甚至使膜纖維之間互相摩擦断楷，可加速膜面沉積物的脫落，利于膜污染的緩解崭别。曝氣過大時(shí)冬筒，會(huì)導(dǎo)致膜表面沉積的顆粒粒徑減小，使濾餅的結(jié)構(gòu)更加致密茅主，從而使膜過濾阻力增加舞痰；相反的，曝氣量過小時(shí)诀姚，擾動(dòng)削弱响牛，污染會(huì)加重，因此要選擇合適的曝氣量赫段。根據(jù)膜污染的3階段理論呀打，膜表面的污染形成需要一個(gè)過程。首先糯笙，污染物會(huì)在膜表面吸附贬丛、沉積、聚集夯铡，采用間歇抽吸的操作模式旨在通過定期的停止膜過濾坊秉，以使沉積在膜表面的污泥在曝氣和水流所造成的剪切力作用下從膜表面脫落下來，使膜的過濾性能得以恢復(fù)嚎蛀。一般抽吸時(shí)間越長(zhǎng)审腺，懸浮固體在膜表面積累的程度越大；停止的時(shí)間越長(zhǎng)缰畦，膜表面沉積污泥脫落越徹底确列，膜過濾性能也能恢復(fù)越多。原則上應(yīng)根據(jù)膜廠家的推薦及實(shí)際工程的運(yùn)行來確定符合自身特點(diǎn)的運(yùn)停交替方式肥稠。
