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