SMSBR̎�������Uˮ��Ĥ��Ⱦ�C(j��)���о�
�ڲ���SMSBR̎�������Uˮ���^����,��ͨ�^��(du��)�����M(j��n)�нK���^�V��(l��i)��ӳĤ��Ⱦ�C(j��)��,�����ؿ������^�V�^���е������ֲ�����ͨ�^��(bi��o)��(zh��n)�����^�V���ɺͳ��e�^�V���Ɂ�(l��i)�M��Ĥ�^�V�^��,���Ķ��_����Ĥ��Ⱦ�Ŀ�������,������������ֲ�ԇ�(y��n)���������e������ռ��������90%����,�����S���������߶�����,������(n��i)����Ⱦ������ռ������С,������ĽK���^�V�^�̇�(y��n)����ϳ��e�^�V����,����ʹ���^�V����Ҳ���ܶ����^�V�Ŀ��ƣ��@�c�����ֲ��ĽY(ji��)������(du��)��(y��ng),�������ڽK���^�V�^����Ĥ������(du��)ͨ���S�^�V�r(sh��)�g��ָ��(sh��)˥�pڅ��(sh��),�����ڎ�犃�(n��i)���_(d��)������(du��)��(w��n)��ֵ���ҵ͉���(du��)��(y��ng)�^�ߵ�����(du��)ͨ��,����ͨ��˥�pָ��(sh��)�͉���֮�g�]�����P(gu��n)��,������ĉ���ָ��(sh��)��0.7015��
�P(gu��n)�I�~��SMSBR�����UˮĤ��Ⱦ�C(j��)���K���^�V
1Ĥ��Ⱦ�ı���
Ĥ��Ⱦ����Ĥ�^�V�^���е���Ⱦ������(l��i)������,������(j��)�_(d��)��(Darcy‘slaw)���̣�
J=ΔP/μR(1)
ʽ��J——Ĥͨ��,��m/s
μ——�^Һճ�ȣ�Pa·s
R——�^�V������,��m-1��
ΔP——Ĥ�ɂ�(c��)����,��Pa
�ڌ�(sh��)�H�о����������x�õ�Ĥ�����^�V����Һ������ͬ���Լ����˽�������(y��ng)��ģ��,����ͬ���о��ߌ�(du��)Ĥ��Ⱦ����Ҳ�в�ͬ�������1��4��,���w�{���£�
�ٌ�(du��)��Ĥ����ȫ����
R=(Rm+Rp+Rf=Rm+Rp+Ref+Rif=Rm+Rc+Rif(2)
�ڌ�(du��)��Ĥ��ȫ����
R=Rm+Rp+Ref=Rm+Rc(3)
�۸���(j��)ˮ����ϴ
R=Rm+Rf=Rm+Rrf+Rirf(4)
ʽ��Rm——�坍Ĥ���е�����
Rp——���z�O������
Rf——��Ⱦ��������Ref�cRif֮��
Ref——�ⲿ��Ⱦ����
Rif——��(n��i)����Ⱦ����
Rc——���e����,����Rp�cRef֮��
Rrf——������Ⱦ����(�����O��������),����ͨ�^ˮ����ϴ����
Rirf——(��������Ⱦ����,������ͨ�^ˮ����ϴ����
�����Ͽ��Կ�����(du��)Ĥ��Ⱦ�����Ą����Пo(w��)��Փ�����еă�(n��i)����Ⱦ��ָС��Ĥ�����|(zh��)��Ĥ���еĶ���������,���ⲿ��Ⱦ��ָ���w���|(zh��)ͨ�^�ﻯ�����cĤ�o�ܽY(ji��)�����γɵij��e��,�����z�O������ֻ����Ĥ�^�V�^���M(j��n)�Еr(sh��)�ŵ����w�F(xi��n)���������z�O�������c�ⲿ��Ⱦ������ԇ�(y��n)���y�Ԝ�(zh��n)�_�^(q��)��,����˺ܶ���r����ϲ�������e������,��ʽ(2),��(3)�е�Ĥ��Ⱦ�Ǹ���(j��)��Ⱦ�l(f��)����λ�Á�(l��i)���ֵ�,����ʽ(4)�t�Ǹ���(j��)ˮ����ϴ��Ч����(l��i)���֡,���Ҋ����Ĥ���е�������,�������������ɸ���(j��)��(sh��)�H��Ҫ��(l��i)�������P���J(r��n)��,���V�x��Ĥ��Ⱦ������(y��ng)ԓ���x�����Ĥ�Ĺ��������������ʹͨ��˥�p���^�V������5��,������(j��)��Ⱦ�l(f��)����λ�Ì�(du��)���(xi��ng)��Ⱦ�������M(j��n)���˷����y(c��)������(j��ng)���^�ó��˃�(y��u)��(sh��)��Ⱦ����,��
ʽ(2),��(3)�е�Rc���M(j��n)һ�������飺
Rc=α·M=rc·δc(5)
ʽ��α——������裬m/kg
rc——�������,��m-2��
M——���e���ܶȣ�kg/m2
δc——���e�Ӻ��,��m
����(j��)Carman-Kozeny��ʽ��
![]() |
2Ĥ��Ⱦ�^�̵Ĕ�(sh��)�W(xu��)���_(d��)
��(du��)��Ĥ�IJ���ȫ����,��Ĥ��Ⱦ����Ĥ�Ķ�����Ĥ����e�ӵ��γ�,������(du��)��Ĥ����ȫ����,���tֻ��Ĥ����e�ӵ��γɡ���(du��)��MBR����,���������^�V�Ļ���������Һ���ɲ�ͬ�w�����������|(zh��)�M��,���������Ⱦ�^���б�Ȼͬ�r(sh��)����Ĥ�Ķ����ͳ��e�ӵ��γɣ�һ����^�̞飺���^�V�����^�̵ĕr(sh��)�g��(n��i)(���)��Ĥ�Ķ�������,��֮�����e�ӿ���Ĥ�^�V���P�߲������ڷ�ţ�D���w�Ę�(bi��o)��(zh��n)�����^�V���ɺͳ��e�^�V���Ɂ�(l��i)���_(d��)�㉺�l���µĽK���^�VĤ��Ⱦ�^�̣�6��,��
��(bi��o)��(zh��n)�����^�V���ɣ�
KcV/2=(t/V)-(1/Q0)(9)
����ʽ(9)�����Д��^�V�^���Ƿ��ܶ�������,��
���e�^�V���ɣ�
KcV/2=t/V-(1/Q0)(10)
����ʽ(10)�����Д��^�V�^���Ƿ��ܳ��e�ӵĿ��ơ�
3��������ĉ�����
Ĥ�^�V����������^����,����(x��)���İ���ۺ���(EPS)�ѱ������(sh��)�о��ߴ_�J(r��n)�郞(y��u)��(sh��)��Ⱦ��,���@Щ���|(zh��)ʹ��(x��)���ճ�B�γɾ��z�F(tu��n)���M(j��n)��ʹĤ�^�V�^����������e�ӱ��F(xi��n)���ɉ�����,������ĉ���ʹ�^�V������������,�����γɲ��������Ⱦ���Ҳ���ͨ�^ˮ����ϴȥ�������,���б�Ҫͨ�^�_������ĉ����ԁ�(l��i)����Ĥ��Ⱦ�ĸ��Ơ�r,��
����ĉ�����ͨ�^����ָ��(sh��)(n)��(l��i)������
α=β·(ΔP)n(11)
ʽ��β——����ϵ��(sh��)
ΔP——�^�V������Pa
ͨ�^�_����ͬ�����µ��������,����lnα��lnΔP������n����ֵ��0��1.0,������(j��)ʽ(6)�_��αֵ�ܲ�����,����(sh��)�H��α��ͨ�^ʽ(10)����ʾ�ij��e�^�V���ɴ_���ġ�����(j��)1/A·dV/df=J=ΔP/μ(Rm+Rc)(12)���˷������α,����ʽ(8)׃�Ξ飺
![]() |
ԇ�(y��n)�śr
4.1ԇ�(y��n)�b��
�D1�����ڿ���Ĥ��Ⱦ�C(j��)���ĽK���^�V�b��,��
![]() |
�K���^�V����(y��ng)�����ݷe��350mL���ЙC(j��)������ʽ�V������(n��i)�O(sh��)�������蘪,�����ڌ�(du��)Ĥ��ˮ����ϴ,����Ӊ���ͨ�^�߉���?d��)��ṩ����Һ��픲������o�Ŀ��м���,���VҺ���������ƽ�ϵ�������,��ͨ�^�z�y(c��)������׃����������w�e��Ĥ��PVDFƽ��Ĥ,����ֱ����6.5cm,��Ĥ��e��0.00332m2�����cSMSBR��ˇ�������п��w�SĤ����(��0.1��0.2μm),��
4.2ԇ�(y��n)����
�P��һ���濼����Ĥͨ���Ϳ�������׃����r,����һ�������(j��)ʽ(9)��(10)�քe��t��t/V��V��t/V�P(gu��n)ϵ�D��(l��i)�Д�����ͳ��e������Ĥ��Ⱦ�^���еĿ�����r,��ԇ�(y��n)�^���������坍��Ĥ��(du��)���sˮ�M(j��n)���^�V�y(c��)�ó�ʼͨ��,��Ȼ���ٌ�(du��)һ���w�e��������Һ�M(j��n)���^�V���Įa(ch��n)���VҺ�_ʼÿ15sӛȡһ�ΞVҺ�|(zh��)��,���^�V�r(sh��)�g��40min����,�������y(c��)ֵ����Ӌ(j��)���Ĥͨ����
ԇ�(y��n)�О��˱��ڱ��^Ĥͨ��,�����H��Ҫ���ⲻͬĤƬ������(l��i)�IJ,��������Ҫ���](��ͬ�A��ԇ�(y��n)��)��Һ�ضȲ�ͬ������(l��i)��Ӱ�,��������������(du��)ͨ��ֵ������(du��)ͨ��ֵ���x��Jt/J0,������Jt��t�r(sh��)�̵�Ĥͨ��,��J0���坍Ĥ�ļ�ˮͨ����ԓ��ֵ�۳����ɲ�ͬĤƬ�Լ���ͬ�^�V�ض�������(l��i)�IJ,����˾��пɱ���,��
4.3�����ֲ�
����(j��)ʽ(2)��(du��)Ĥ�^�V���������еĸ��(xi��ng)��Ⱦ�����M(j��n)���˜y(c��)�����^�����£�����һ���ĉ����������坍Ĥ��(du��)���sˮ�M(j��n)���^�V,��ͨ�^�_(d��)������Ӌ(j��)���Ĥ��������Rm,��������ͬ��������ԓĤ��(du��)���������M(j��n)���^�V(�^�V�^���в�����)��ȡ����^�V�r(sh��)(��15s)����˲�r(sh��)�����鿂����R,���ی������������^�V����ȡ��������������sˮ,���ڲ��Ӊ�����r��ͨ�^�������茢Ĥ��ϴ5min��Ȼ����ϴҺ�ټ�����������sˮ,������ͬ�������M(j��n)���^�Vԇ�(y��n),�����y(c��)�õ�����ֵ�Ŀ������п۳����J(r��n)�������z�O������Rp�����ٌ���Һ������ȡ��Ĥ,����Ó֬��ȥĤ����e���Ĥ�����b��,������������sˮ����ͬ�����y(c��)�^�V������ԓ�����۳�Ĥ���е����������(n��i)����Ⱦ����Ri,������ԓֵ���ϴ����y(c��)�����п۳������ⲿ��Ⱦ����Re,��ԓ�y(c��)ԇ�^�̿���ͨ�^�D2��(l��i)��ӳ��
![]() |
5�Y(ji��)���c����
5��1ͨ����������׃��
������100kPa��Ĥͨ���Ϳ�����׃��Ҋ�D3,��
![]() |
�ĈD3����,��Ĥͨ��������Ď�犃�(n��i)����˥�p������(y��ng)���^�V��������������,������ʽ(1)Ĥͨ����Ĥ�������P(gu��n)ϵ��
��ͬ������Ĥ����(du��)ͨ����׃��Ҋ�D4,��
�ɈD4��֪���ٲ�Փ�ںηN�������^�V,��ͨ����(j��ng)�^2min�ͼ���˥�p����(w��n)��ֵ���ډ���Խ��,������(du��)ͨ��ֵԽ��,���ڵ͉�(60��100kPa)�^�V�r(sh��)�S�����������ߣ��䷀(w��n)��ͨ��ֵ�½�,�����ڸ߉�140��180kPa�^�V��,���S�������������䷀(w��n)��ͨ��ֵ������ͬ��
�D4��Jt/J0�S�^�V�r(sh��)�g��˥�pڅ��(sh��)��ͨ�^ʽ(15)��(l��i)��ʾ��
Jt/J0=Atm(15)
ʽ��A——ϵ��(sh��)
m——ͨ��˥�pָ��(sh��)(��ؓ(f��)ֵ)
��(du��)�D4�в�ͬ�����µ��^�V��������ʽ�M(j��n)�лؚw,���ɵõ�mֵ(Ҋ��1),��
��1��ͬ�����µ�mֵ�����P(gu��n)ϵ��(sh��)
|
�ɱ�1����,��˥�pϵ��(sh��)�S������׃��Ҏ(gu��)���^�Ĥͨ����׃��Ҏ(gu��)����ͨ�^�����ֲ�����Ⱦ�^�̵�ģ�M��(l��i)�f��,��
5.2Ĥ�^�V�����ֲ�
Ĥ�^�V�����ֲ�Ҋ��2
|
�ɱ�2��Ҋ��Ĥ�^�V����������^����,������������(l��i)�����z�O������,�������e������ռ��������90%���ϣ��҉���Խ�������ҲԽ��,������(n��i)����Ⱦ��ռ������С,����Ҋ,��Ĥ�^�V�^���г��e�ӵ��γ�����Ⱦ����Ҫ��(l��i)Դ,��
5.3Ĥ��Ⱦ�^�̵Ĕ�(sh��)�W(xu��)���_(d��)
ͨ�^���첻ͬ������t��t/V��V��t/V�P(gu��n)ϵ���Դ_����(bi��o)��(zh��n)�����^�V���ɺͳ��e�^�V���Ɍ�(du��)��Ⱦ�^�̵Ŀ�������,���Y(ji��)����D5,��6��ʾ��
![]()
|
�ɈD5��֪,�����^�V����Ď�犃�(n��i)t��t/V������ֱ���P(gu��n)ϵ,����˲����϶����^�V���ɣ��@�c������A(y��)�y(c��)��ͬ,���Y(ji��)�ϱ�2��֪,���M�ܴ���Ĥ�Ķ����������^�V���ڲ����������,�������������c���e������Ȏ����Ժ���,����˳��e�ӵ��γ��ǿ���Ĥ�^�V����Ҫ��Ⱦ���ء��ĈD6���Կ���,����ͬ�����µ�Ĥ�^�V�^����ȫ���ϳ��e�^�V����,��ͨ�^ʽ(10)��ʽ(14)�M(j��n)�ДM�ϵõ���ͬ�����µ�V��t/V���_(d��)ʽ�������P(gu��n)ϵ��(sh��)(R2)���3��ʾ��
5.4����ĉ�����
�ɱ�3����V��t/V���_(d��)ʽ��б�ʺ�����(y��ng)Ĥ�^�V����(sh��)(Am=0.00332m2,��μ=8.53×10-4Pa·s,���������Cb=5.46kg/m3)ͨ�^ʽ(15)����ò�ͬ�����µ��������α��Ҋ��4,��
��4��ͬ�����µ��������α
��lnα��lnΔP�P(gu��n)ϵ�D������������α��0.7015,��Ҋ�D7��
6�Y(ji��)Փ
������K���^�V�������ֲ�����,�����e������ռ��������90%����,�����S���������߶�������(n��i)����Ⱦ������ռ������С,��
������ĽK���^�V�^�̇�(y��n)����ϳ��e�^�V����,���������^�V����Ҳ���ܶ����^�V�Ŀ���,���@�c�����ֲ��ĽY(ji��)������(du��)��(y��ng)��
�������ڽK���^�V�^����,��Ĥ������(du��)ͨ���S�^�V�r(sh��)�g��ָ��(sh��)˥�pڅ��(sh��),�����ڎ�犃�(n��i)���_(d��)������(du��)��(w��n)��ֵ���ҵ͉���(du��)��(y��ng)�^�ߵ�����(du��)ͨ��,����ͨ��˥�pָ��(sh��)�͉���֮�g�]�����P(gu��n)��,��
�ܽ�������ĉ���ָ��(sh��)��0.7015��
�����īI(xi��n)��
��1��ChooK-H,LeeC-H.Membranefoulingmechanismsinthemembrane-coupledanaerobicbioreactor��J��.WatRes,��1996,30(8):1771-1780.
��2��GBVandenberg.Fluxdeclineinultrafiltrationprocesss��J��.Desalination,1990,77:101-133.
��3��RobertHDavis.Modelingoffoulingofcrossflowmicrofiltrationmembranes��J��.SeparationandPurificationMethods,��1992,21(2):75-126.
��4��HodgsonPH.Cakeresistanceandsoluterejectioninbacterialmicrofiltration:theroleoftheextracelluarmatrix��J��.JournalofMembraneScience,1993,79:35-53.
��5�����.�e(cu��)��Ĥ���ﷴ��(y��ng)��ˮ����ϴ�����о���J��.�h(hu��n)���ƌW(xu��)��1999,��20(2):57-60.
��6��HermiaJ.Constantpressureblockingfiltrationlawsapplicationtopowerlawnonnewtoniafluids��J��.TransIchemE,1982,60:183-187.

ʹ����“��һ��”��������“���v�h(hu��n)���W(w��ng)”