膜组件污染与清洗是确保膜系统高效运行的关键环节。膜污染,主要表现为膜通量下降,是由于悬浮物或可溶性物质沉积在膜表面、孔隙和孔隙内壁,导致膜阻力增加,进而影响膜生物反应器的运行效率和经济性。膜污染的机理复杂,涉及膜组件特性、操作条件以及污泥混合液特性等多方面因素。为了减轻或防止膜污染,需要采取一系列措施,包括物理清洗(如气擦洗、反洗)和化学清洗(如使用NaOCl、NaOH和HCl等化学药剂)。
物理清洗方法包括气擦洗和反洗。气擦洗利用压缩空气产生的气泡松动膜丝外表面截留的污染物,而反洗则通过改变水流方向,从膜组件上部产水口进入膜丝内部,从与运行产水相反的方向透过膜丝,以去除松动的污染物。这些步骤能有效清洗膜组件上端的污染区域。
化学清洗(CEB)在常规物理清洗无法完全去除污染物时采用,通过在反洗过程中加入化学药剂(如NaOCl、NaOH和HCl等),可以加强清洗效果。这一过程包括气擦洗、加入化学药剂反洗、浸泡和冲洗步骤,确保化学药剂与黏附在膜丝表面或进入膜丝孔通道内的污染物充分接触,从而有效去除难以除去的污染物。