Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Анализ основ мембранного загрязнения и последних достижений в области стратегии смягчения последствий загрязнений в мембранный биореактор

Кажущаяся вязкость ила

Вязкость является мерой сопротивления жидкости к постепенной деформации сдвига или растягивающего напряжения. Поскольку МБР работают при высокой MLSS, содержание взвешенных веществ также очень высоко, и это приводит к более высоким значениям вязкости [96]. Высокая вязкость в МБР может ограничить транспортировку кислорода, что приводит к более высокому потреблению энергии для аэрации. Трассела и др. [60] сообщают, что увеличение вязкости в результате приводит к снижению проницаемости мембраны.

Существует критическая концентрация MLSS, ниже которой вязкость ила остается низкой и увеличивается медленно с увеличением концентрации [1]. При работе МБР с критическими концентрации MLSS, вязкость растет в геометрической прогрессии с концентрацией MLSS [97]. В зависимости от условий эксплуатации, критическое значение MLSS наблюдается в диапазоне от 10000 до 17000 мг/л MLSS [1]. При более высокой MLSS, наблюдается повышенная скорость загрязнения мембраны в МБР.

Внеклеточных полимерные вещества (EPS)

Внеклеточные полимерные вещества (EPS) являются продуктами жизнедеятельности бактерий, происходящих вследствие микробных метаболитов, лизис клеток или неметаболизированных компонентов сточных вод [3]. EPS, как известно, оказывают существенное влияние на физико-химические свойства микробных скоплений, такие как поверхностный заряд, структура, свойства осаждения, флокуляция, адсорбционная способность и т.д. [98]. Они включают в себя в основном белки, полисахариды (углеводы), гуминовые кислоты, нуклеиновые кислоты, липиды и уроновую кислоту [68,99,100]. Белки и полисахариды являются основными компонентами EPS, влияющими на его количество [98]. С точки зрения биологического обрастания, белки проявляют гидрофобные свойства в то время как полисахариды являются гидрофильными по своей природе, и это означает, что фракции полисахаридов в EPS имеют более высокую склонность к загрязнению, чем белковые фракции [61,101], при условии, что используются гидрофильные мембраны. EPS разделены на две группы, а именно связанные EPS и растворимые EPS (называемые также SMP) [100]. Связанные EPS дополнительно разбиты на слабо связанные EPS (LB-EPS) и сильно связанные EPS (ТБ-EPS) [102]. SMP и связанные EPS рассматриваются как основные загрязнители в МБР [2,36,103,104], поскольку они имеют многочисленные взаимодействия со всеми другими загрязнителями [100]. Агрегирование биомассы может происходить путем участия связанных EPS и SMP, которые обеспечивают высоко гидратированную гелевую матрицу [12,104]. Эти вещества действуют как “клей”, чтобы держать микробные скопления вместе. мембрана биореактор загрязнение очистка

Связанные EPS характеризуются адгезией к иловым хлопьям [99,100]. Они расположены на или за пределами поверхности клетки. Связанные EPS способствуют агрегации биомассы для образования микробных скоплений, которые изменяют способность флокуляции, поверхностный заряд, гидрофобность, и вязкость ила [13]. Эти изменения влияют на мембранное загрязнение. TB-EPS обеспечивают внутренний слой, в то время как LB-EPS распределены на внешней поверхности микробных скоплений. Связанные EPS являются строительным материалом для микробных скоплений, таких как хлопья ила и биопленка. В этих микробных скоплениях, EPS имеют много заряженных групп, таких как гидроксильные, карбоксильные, сульфгидрильные, фосфорные и фенольные группы; а также полярные группы, такие как гидрофобные участки углеводов, алифатические углеводороды в белках и ароматических соединениях [30]. Наличие и гидрофобных и гидрофильных групп в EPS подразумевает, что они являются амфотерными по своей природе. Так как гидрофильная доля, как известно, загрязняет мембраны (гидрофильные мембраны) больше, чем гидрофобная доля, процент гидрофобной органики к гидрофильной играет важную роль в формировании загрязнения [105]. Таким образом, соотношение белков (гидрофобные) к полисахаридам (гидрофильные) в EPS регулирует мембранное загрязнение в МБР, особенно формирования слоя осадка [12].

SMP являются органическими соединениями, выбрасываемыми в жидкость от метаболизма субстрата и разложения биомассы [5,106]. SMP, освобожденные от метаболизма субстрата, называются как утилизированный субстрат объединенных продуктов (UAP), а SMP, освобожденные в результате распада биомассы, называются биомассой объединенных продуктов (BAP) [107]. В составе SMP преобладают полисахариды, белки и гуминовые кислоты [68]. Было сообщено, что вклад SMP в мембранное загрязнение больше, чем у коллоидов в МБР [91]. Другое исследование показало, что MLSS и связанные EPS не являются основными факторами, способствующими загрязнению, по сравнению с SMP [99]. Влияние SMP на мембранное загрязнение в МБР зависит от их концентрации, материала мембраны, а также от режима работы МБР [13]. Это означает, что контроль концентрации SMP в МБР является ключевым фактором в борьбе с загрязнениями. Исследования показывают, что концентрация SMP уменьшается с увеличением SRT, и более высокие концентрации SMP наблюдаются при низких концентрациях растворенного кислорода (DO) [2]. В отличие от связанных EPS, SMP более легко проникают в свободное пространство иловых хлопьев и в поры мембраны и, следовательно, являются более серьезным загрязнителем.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Право
Психология
Религиоведение
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее