1.3 试验用膜
　　试验用膜为平片膜，由中科院上海原子核研究所膜分离技术研究开发中心提供，膜组件自行研制，平片膜材质为pvdf（聚偏氟乙烯），截留分子量为 14万，膜有效面积为0.05m²。
1.4 试验方法
1.4.1 水通量的测定
　　水通量的测定由下式得出：
　　　　　　　　j_θ=v_θ／(a×t)　　　　　　　　（1）
　　式中：j_θ—θ℃下所测定的实际膜通量；
　　　　　v_θ—θ℃下在 t时间内实际过滤液体积；
　　　　　a—平片膜有效面积。
　　在测定膜水通量时，为了便于比较试验的不同阶段水温所带来的差异，该试验将不同温度测得的数据换算成20℃下的通量值，换算公式为：
　　j₂₀—j_θ×（η_wθ/η_w20） 　　　　　　　　（2）
　　式中：j₂₀—换算成20℃时的通量；
　　　η_wθ—θ℃下纯水的粘度；
　　　ηw₂₀—20 ℃时纯水的粘度。
　　注：下文中的通量j皆经上式转换为20℃下的通量值。
1.4.2 阻力分析方法
　　膜污染可以分为物理污染、化学污染及生物污染，对于不同的反应器形式、生物的不同生长阶段、不同的组件形式及不同的运行方式，占主导地位的污染形式不同。
　　在本试验中，膜污染阻力可以分为三部分：一部分为膜固有的阻力（rm）；一部分为泥饼阻力（rc），包括浓差极化、膜表面的吸附及沉积等形成的阻力，可以采用水冲洗。海棉擦洗等方法将其除去；另一部分为膜孔的吸附及堵塞阻力（rf），这部分阻力可以采用化学清洗等方法全部或部分去除。通过试验测定的有关通量数据，用ris（resistance一in一series）阻力模型计算出各部分阻力及其所占比例。表达式如下：
　　rt＝△ p／（μ₁·j₁）＝rm＋rc＋rf 　　　（3）
　　rm＝△p/（μ₀·j₀）　　　　　　　　　　　（4）
　　rf＝△p／（μ₀·j₀）－rm 　　　　　　　　（5）
　　rc＝△p／（μ₁·j₁）－rm－rf　　　　　　　（6）
　　式中：μ₀—纯水在2o℃时的粘度（μ₀=1.0050×10^-3pa·s）；
　　　　　μ₁—膜过滤液粘度。
　　测定过程如下：
　　①在不同的抽吸压力下，用新膜对纯水过滤，通过公式（4）计算出膜固有阻力；
　　②用该膜对反应器混合液进行过滤，利用公式（3）可以得出运行过程中膜总阻力的瞬时值；
　　③一定时间后，把膜组件从反应器中取出，清水无压力清洗，并用柔软的海绵擦去膜面吸附物，然后对纯水过滤，由公式（5）得到膜孔吸附及堵塞阻力；
　　④由公式（6）可得膜表面的泥饼阻力。

2 结果和讨论

2.1 处理效果
　　用前述工艺流程和试验方法，使用该制药厂的废水处理站的污泥接种半个月后，直接把pvdf平片膜浸没于反应器中以 4＋6的周期运行（4 min抽吸6 min停抽），反应器的运行参数列于表2。

　　从图2可以看出在此运行过程中反应器中mlss的质量浓度经过一段时间后基本维持在15g/l左右，出水codcr去除率为86％。可见，水中悬浮和溶解的codcr并没有在mbr中累积。但运行至1月中旬膜出水codcr与上清液codcr相比，并没有多大差别，由此可知，pvdf膜所起的作用主要是截留水中悬浮物，使mlss维持在较高浓度，从而达到高效降解水中有机物的目的。
2.2 过滤过程中的阻力分析
2.2.1 膜固有阻力的测定
　　新膜粘结后，放入纯水中浸泡24 h以消除环境对膜性能的影响，调节抽吸压力，连续测定5次对应压力下的通量，取其平均值，由公式（4）可以得出，膜固有阻力rm为 1.082 × 10¹²m^-1。
2.2.2 pvdf膜放入反应器后总阻力的变化
　　为了考察pvdf膜在尽量长时间内运行中阻力的变化，我们把膜组件在设定压力 30 kpa，ρ（mlss）为13.8 g／l，曝气量为 l.45 m³／h的条件下放入反应器中进行连续抽吸运行，由图3可知，总阻力经大约 25 min渐趋稳定，从开始 2.81×10¹²m^-1逐渐上升至 5.29×10¹²m^-1。也就是，膜固有的阻力从开始占总阻力的98.6％逐渐降低至52.4％。可见，尽管反应器曝气冲刷对减弱悬浮固体向膜面吸附迁移有一定作用^[4]，由于很高的悬浮固体浓度，导致较高的粘度（实测粘度高达6.3×10^-3pa·s），膜污染随时间加剧。

　　同时，我们也考察厂pvdf膜在设定周期（4min抽吸6 min停抽）下运行，其间不进行任何清洗，总阻力的变化规律如图4所示。可见，间歇运行 27 d，阻力达到 5.34 ×10¹²m^-1。把连续抽吸的25 min内阻力变化延长至 27d，充分体现了一体式膜生物反应器中间歇运行中曝气冲刷膜面的效果。

2.2.3 pvdf膜水力清洗及海绵擦洗后的阻力比较
　　长期运行过程中，泥饼阻力是导致膜通量下降的主要因素。表3所示，在1d的连续运行过程中，泥饼阻力占总阻力的比例从开始的35.87％上升至 94.01％。新开发的 pvdf平片膜组件其优点在于能够通过简单便捷的在线海绵擦洗的方法，消除泥饼阻力，如图4，从而使水通量迅速恢复接近初始通量。

　　在一体式mbr中，泥水混合液处于循环流动状态，在运行过程中，膜表面泥饼层处于一种动态的相对稳定状态，形成膜过滤的主要阻力，并且由于膜的长期使用，形成阻力的因素也具有累积效应^[5]；而且，由于化学清洗价格昂贵、操作复杂且不可能完全恢复膜通量^[6]。因此，海绵定期在线擦洗对于膜通量的增强非常有利。再者，从长期运行的角度来看，在线擦洗至少可以减弱各种阻力因素的累积，从而具有积极的实践意义。

3 结论

　　①由于膜过滤对混合液悬浮固体的完全截留，尽管原水含有少量抑菌物质，出水codcr去除率仍可达86%。
　　②膜组件长时间运行导致膜污染，因此必须对其进行定期的清洗，而平片膜组件具有清洗高效。操作简单的优点。
　　③平片膜组件只需用简单的在线海绵擦洗的方法，便可以部分恢复膜通量，从而减少价格昂贵的化学清洗，具有相当的实用价值。
　　④膜性能指标有压力与通量两个变量，而运用ris阻力模型可以统一两者，因此，在研究膜生物反应器中膜性能时，用阻力这个指标分析是可行的。

参考文献：

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