同质增强型PMIA中空纤维膜污染及其MBR工艺处理城市生活污水

柴俪洪，肖长发，权全，刘海亮，陈明星，赵斌



同质增强型PMIA中空纤维膜污染及其MBR工艺处理城市生活污水

柴俪洪1,2，肖长发1，权全1，刘海亮1，陈明星1，赵斌2

（1天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室，天津 300387；2天津工业大学环境与化学工程学院，天津 300387）

以碳酸钙悬浮液、活性污泥混合液及蛋白溶液作为过滤介质，采用标准堵塞过滤和沉积过滤数学模型预测3 h内膜污染类型，结合膜孔径分布、过滤介质粒径分布和污染阻力分布，研究同质增强型聚间苯二甲酰间苯二胺（PMIA）中空纤维超滤膜污染机理。将同质增强型PMIA中空纤维膜应用于MBR系统处理城市生活污水，监测其长期运行的出水水质；借助场发射扫描电镜和特征X射线能谱仪对比分析水洗和化学清洗效果。研究结果表明，当过滤介质为蛋白时，-/线性相关系数为0.9940，膜污染符合标准堵塞模型；当过滤介质为碳酸钙悬浮液和污泥混合液时，-/线性相关系数分别为0.9733、0.9994，二者较为符合沉积模型。应用于MBR中的同质增强型PMIA中空纤维膜对COD、、TP的平均去除率分别为97.78%、96.71%、49.81%，出水水质较好。经化学清洗后膜表面元素接近于原膜，清洗效果较佳。

中空纤维膜；聚间苯二甲酰间苯二胺；膜污染；数学模型；膜生物反应器

引 言

膜生物反应器（MBR）是一种融合传统废水生物处理技术和膜分离技术的新型污水处理技术，具有对污染物去除效率高、出水水质稳定、操作管理方便等优势，已在污水处理中得到广泛应用[1-3]。目前，应用于MBR技术的膜材料包括无机膜和有机膜。无机膜材料虽然具有很强的耐高温、耐污染能力，但其通量较低且成本较高，因而应用受到限制；有机膜材料存在耐污染能力差、只能在低温低压环境下操作的缺陷[4]。常规溶液法制备的中空纤维膜已被广泛应用于MBR系统中，但其抗拉强度较低，如韩焕娜[5]制备的PVC中空纤维膜为11.8 MPa、赵薇[6]用于MBR系统的PVDF中空纤维膜为6.0 MPa。MBR系统运行过程中，中空纤维膜受长时间流体反复冲击或扰动，易产生断丝现象，影响分离效率。因此，研究和开发力学性能好、抗污染性强等新型中空纤维膜材料具有重要意义[7]。其中，纤维增强型中空纤维膜的出现，受到人们青睐[8]。聚间苯二甲酰间苯二胺（PMIA）大分子主链上含有刚性的芳环结构和大量亲水性酰胺基团，具有良好的热稳定性、化学稳定性和亲水性，在膜分离技术领域受到关注[9-13]。Huang等[14]以无纺布为增强体制备了PMIA平板纳滤膜，发现其对铬黑T、铬蓝黑B和茜素红有高效截留作用；任晓晶[15]采用干-湿法制膜技术，纺制了芳香聚酰胺中空纤维纳滤膜，讨论其抗污染性。PMIA膜在纳滤方面的研究已有较多报道，但超滤方面较少，尤其是对同质增强型PMIA中空纤维超滤膜，国内外均未见报道。通常，增强型中空纤维膜多以纤维中空编织管为增强体，将铸膜液涂覆于增强体表面作为表面分离层。同质增强型指增强体与表面分离层为同种材质，异质增强型为不同种材质。常见增强型中空纤维膜多为异质增强型中空纤维膜（如聚酯纤维中空编织管增强聚偏氟乙烯中空纤维膜等），由于增强体与表面分离层为不同聚合物，其界面结合状态受到限制，在长时间流体冲击或扰动等作用下易发生界面滑脱或剥离，影响膜分离系统的可靠性[16]。研究结果表明，同质增强型中空纤维膜的界面结合状态明显优于异质增强型中空纤维膜[8]。同质增强型PMIA中空纤维膜抗拉强度明显提高，可达61.77 MPa，表面分离层与增强体为同种（PMIA）材质，两相之间界面结合性能好，运行过程中受流体冲击或扰动而发生界面滑脱或剥离的弊端大大减小；同时由于PMIA含有大量亲水性酰胺基团，使中空纤维膜具有较强的亲水性，有利于增强膜的抗污染性，在MBR工艺的应用也值得期待。

MBR技术的广泛应用不仅与自身工艺特性有关，也与其经济的可行性相联。膜生物反应器运行中的能耗问题实质上就是膜污染问题[17]。膜污染会导致通量降低、跨膜压差升高，增加膜组件更换和清洗频率，降低经济效益[18]。因此，在了解膜污染机理的基础上，选用适当的膜组件可有效控制膜污染，提高膜与系统的使用性能和寿命[17]。许多学者深入研究了膜污染机理：Liu等[19]研究了以碳酸钙悬浮液为过滤介质的聚氨酯系中空纤维膜污染机理，发现造成膜通量下降的主要原因是碳酸钙沉积于膜表面形成的滤饼层；周守勇等[20]通过对ZrO2膜和PAA--ZrO2复合膜过滤牛血清蛋白过程的阻力分析，讨论了复合膜抗污染机理，为抗污染膜表面的优化设计提供指导。

本文从探讨膜污染机理角度，分析和讨论了同质增强型PMIA中空纤维膜在不同污染环境下的污染类型和抗污染特性，考察了其在MBR工艺处理污水方面的效果，为PMIA中空纤维膜的实际应用提供实践依据。

1 实验材料和方法

1.1 材料与试剂

污泥混合液（sludge）取自天津市纪庄子污水处理厂二沉池。分别配制0.2%（质量）碳酸钙（CaCO3，天津光复科技发展有限公司，分析纯）悬浮液、0.2%（质量）蛋白（BSA，北京索莱宝生物科技有限公司）溶液。

本研究采用实验室自制的同质增强型PMIA中空纤维膜。将PMIA、CaCl2、LiCl、DMAc、PEG、PVP等按比例在一定温度下配制成均质铸膜液，真空脱泡后待用。采用二维编织技术将PMIA长丝（连续纤维）编织成中空编织管，以其为增强体，采用共挤出纺丝技术使其恒速通过喷丝头，同时使PMIA铸膜液涂覆于其表面，浸入水凝固浴后固化成形，制得表面分离层为PMIA膜、增强体为PMIA中空编织管的同质增强型PMIA中空纤维膜。该膜的主要参数性能见表1。

表1 PMIA中空纤维膜性能参数

1.2 MBR实验装置与常规水质指标测试方法

模拟城市生活污水。MBR工艺流程示意图如图1所示。生化反应池容积为50 L，控制出水通量恒为40 ml·min-1。用液位控制仪控制反应器的液位。原水由进水泵控制，出水由抽吸泵控制。MBR运行采用9 min抽水1 min停止的间歇抽吸方式。利用空气压缩机进行曝气，曝气量为3.6 L·min-1。气水比约为50: 1，污泥负荷为0.05 kg COD·(kg MLSS·d)-1。膜组件有效面积为0.1 m2。实验周期为4个月，每日监测常规水质指标，测试方法如表2所示。污泥浓度8500 mg·L-1左右，溶解氧6.5～8.5 mg·L-1，pH 6.5～7.5，水温18～20℃。

图1 MBR工艺流程示意图

表2 水质指标与测试方法

1.3 形貌观察及元素分析

对污染前后、水力清洗后、化学清洗后的膜样品冷冻干燥，表面喷金，用日本日立S-4800冷场发射扫描电子显微镜（FESEM）观察膜形貌。用能量色散特征X射线光谱仪（EDX）测定膜表面污染成分。

1.4 膜污染测试及计算方法

1.4.1 通量及数学模型

用实验室自制的通量装置，外压法测试纯水通量和混合液通量。在0.1 MPa、25℃条件下测量单位时间、单位面积透过膜的通量，用式（1）计算。通常用式（2）～式（4）分析和讨论通量衰减程度，其中，绝对值越大，表明通量衰减速度越快，膜污染越严重[19]。用J/J表示相对通量，用以描述污染程度。同时用式（5）、式（6）的标准堵塞过滤和沉积过滤定律模拟0.1 MPa下3 h内错流过滤的膜污染过程[21]。

令

标准堵塞过滤定律

沉积过滤定律

式中，0为原膜的纯水通量，L·m-2·h-1；为透过水的体积，L；为膜的有效面积，m2；为测试时间，h。

1.4.2 截留率

用北京普析通用TU-1810型紫外可见分光光度计分别测定蛋白原液与透过液在280 nm处的吸光度、污泥原液与透过液在254 nm处的吸光度。用哈希公司生产的2100 N型实验室浊度仪分别测定碳酸钙原液与透过液的浊度。用式（7）、式（8）计算截留率

式中，0为蛋白（污泥）原液吸光度值，mg·L-1；1为蛋白（污泥）透过液吸光度值，mg·L-1；0为碳酸钙原液浊度，NTU；1为碳酸钙透过液浊度，NTU。

1.4.3 膜阻力分布

在0.1 MPa、25℃条件下，将膜样品置于反应器内运行48 h，分别测定0、1、2、3、4。通过式（9）～式（14）计算m、t、cp、c、i、g。用、′表示经物理清洗和化学清洗后通量恢复率。

式中，0为原膜的纯水通量，L·m-2·h-1；1为运行48 h后混合液通量，L·m-2·h-1；2为运行48 h后水通量，L·m-2·h-1；3为用脱脂棉轻轻擦拭后水通量，L·m-2·h-1；4为用化学试剂清洗后水通量，L·m-2·h-1；Δ为跨膜压差，Pa；c为滤饼层阻力，m-1；cp为浓差极化阻力，m-1；i为不可去除阻力，m-1；g为孔堵塞阻力，m-1；m为膜固有阻力，m-1；t为总阻力，m-1；为物理清洗通量恢复率，%；为化学清洗通量恢复率，%。

2 结果与讨论

2.1 膜污染

2.1.1 膜和过滤介质分析

膜样品的横截面形貌如图2所示。由图看出，膜表面分离层主要为指状孔结构，分离层与编织管结合状态良好，并且分离层指状孔部分有明显的孔结构。用AutoPoreⅣ 9500型压汞测试仪测得膜孔径大小分布，结果如图3所示。由此看出，膜孔径大小主要集中在1～30 nm，约占88.85%，最小孔径为5.48 nm，平均孔径为31.1 nm。用LA-300激光散射粒度仪测得碳酸钙悬浮液、污泥混合液粒径大小及分布，结果如图4(a)、(b)所示。由此可以看出，碳酸钙悬浮液粒径分布主要集中在25～56 µm，约占60.63%，最小粒径为2.98 µm，小于膜孔径的约占0.99%；污泥混合液粒径范围广泛，主要集中在25～200 µm，约占86.32%，最小粒径为1.98 µm，小于膜孔径的约占5.79%。用DelsaNano C分析仪测得蛋白粒径大小及分布，结果如图4(c)所示。由此看到，蛋白粒径主要集中在1～50 nm，约占96.39%，其中1～30 nm约占35.02%，最小粒径为0.75 nm。结合膜孔径及过滤介质粒径分布看出，碳酸钙悬浮液存在99%左右的粒径超过膜孔径；污泥混合液存在94%左右的粒径超过膜孔径；蛋白存在35%左右粒径小于或接近膜孔径。

图2 PMIA中空纤维膜横截面形貌

图3 PMIA中空纤维膜孔径分布

图4 过滤介质粒径分布

2.1.2 相对通量及截留率

PMIA中空纤维膜在不同过滤介质中随时间变化的相对通量如图5所示。由图可知，无论是哪种过滤介质，膜通量都呈现先下降后逐渐稳定的趋势。绝对值大小依次为：0.6230(sludge)＞0.4421(BSA)＞0.1171(CaCO3)。可见，污泥混合液造成膜污染速度最快，相同时间内污染程度最严重；其次是蛋白溶液，最后为碳酸钙悬浮液。这是由于污泥中含有污染物不同于其他两种过滤介质，其成分复杂，溶质或胶体吸附于膜表面，随后大量污泥颗粒迅速积聚于膜表面，逐渐被压实，形成沉积层，导致通量急剧下降[22]。PMIA中空纤维膜在3种过滤介质中截留率如图6所示。由图可知，当过滤介质为碳酸钙悬浮液时，截留率一直呈现稳定状态，且达99%以上；当过滤介质为蛋白和污泥混合液时，截留率呈现先增加后稳定趋势，且均能达到95%以上。主要是由于碳酸钙尺寸大于膜孔径尺寸，大尺寸介质不易穿过膜孔，均被截留在膜表面，导致截留率一直很高。蛋白和污泥尺寸部分小于或接近膜孔径尺寸，小尺寸介质易穿过膜孔或吸附于膜孔道内部，导致运行前期截留率相对于碳酸钙来说较低。当污染介质在膜表面的沉积吸附形成沉积层达到沉积-分离动态平衡后，截留率趋于稳定。

图5 PMIA中空纤维膜相对通量随过滤时间的变化

图6 不同过滤介质下PMIA中空纤维膜截留率

2.1.3 标准堵塞和沉积过滤模型

拟合PMIA中空纤维膜运行3 h内的、曲线，结果如图7所示。由图看出，当过滤介质为蛋白时，线性相关数为0.9940，相关系数为0.9862，更符合标准堵塞模型；当过滤介质为碳酸钙悬浮液和污泥混合液时，线性相关数分别为0.9582、0.9506，相关系数分别为0.9733、0.9994，二者比较符合沉积模型[23]。主要是由于蛋白3.65%的粒径尺寸小于膜最小孔径，31.35%的粒径尺寸接近膜平均孔径[图4(c)]，易吸附或堵塞于膜孔道内部，造成膜孔堵塞污染；碳酸钙和污泥颗粒尺寸相比于蛋白尺寸来讲，90%以上的粒径尺寸大于膜孔径[图4(a)、(b)]，故污染物更易沉积于膜表面，而不易在膜孔内造成堵塞。

图7 t-t/V、V-t/V拟合过滤模型

2.1.4 阻力大小及分布

PMIA中空纤维膜在3种过滤介质中的各阻力值及其分布如表3、图8所示。可以看出，当过滤介质为蛋白时，孔堵塞阻力占总阻力的比例高于其余两种过滤介质。当过滤介质为污泥混合液和碳酸钙悬浮液时，滤饼层阻力占总阻力的比例高于蛋白。这与膜污染机理有关，进一步证实了碳酸钙悬浮液和污泥混合液造成的膜污染比较符合沉积污染，蛋白造成的膜污染更符合孔堵塞污染。

表3 膜在不同过滤介质中阻力值

图8 过滤阻力分布

2.1.5 通量恢复

PMIA中空纤维膜通量及通量恢复百分比如表4、表5所示。由表可知，3种过滤介质污染后，经物理（清水冲洗）和化学清洗[过滤介质为碳酸钙悬浮液和污泥混合液：1%（质量）柠檬酸浸泡30 min；过滤介质为蛋白溶液：1%（质量）氢氧化钠浸泡30 min]，膜通量均有明显恢复。这说明PMIA中空纤维膜抗污染性较强。由表5还可看到，当过滤介质为碳酸钙悬浮液和污泥混合液时，此时经物理清洗能达到较优的清洗效果，再经化学清洗后效果不显著。这也证实了滤饼层的沉积为二者主要污染类型，仅用简单物理方法清洗即可。当过滤介质为蛋白时，物理清洗效果不如化学清洗效果明显。这也证实了以蛋白为过滤介质造成的膜污染类型主要为膜孔堵塞污染。但从整体上来看，PMIA中空纤维膜结合简单的物理和化学清洗，通量最终恢复百分比依旧较高，表明其抗污染性较强。

表4 膜在不同过滤介质中通量

表5 PMIA膜清洗后通量恢复率

2.2 MBR应用

2.2.1 TMP变化

PMIA中空纤维膜在恒定通量40 ml·min-1下运行120 d的TMP变化情况如图9所示。由图可知，未清洗前污染周期略长，可正常运行达55 d。一方面膜表面的亲疏水性可直接影响膜的抗污染性，通常微生物代谢产生的胞外聚合物是造成膜污染的主要物质，而亲水性膜不易与这类污染物结合，从而减少了膜对生物类污染物质的吸附，所以亲水性膜的抗污染性更好[24-25]。同质增强型PMIA中空纤维膜由于存在大量亲水基团（酰胺键），其可与水分子形成氢键，表现出较强的抗污染性。同时研究发现，选择较大膜孔径，混合液中相当数量的胶体会进入膜孔内部而被吸附导致膜孔堵塞，加速膜污染，而这种内部的膜污染又很难清除[24]。因此从膜材料亲水性和膜孔径大小角度分析，PMIA中空纤维膜应用于MBR工艺，在抗污染方面具有明显优势。至55 d，进行水力反清洗。PMIA中空纤维膜两次水洗后TMP下降至0.046 MPa、0.072 MPa，第2次水力反清洗后恢复率下降，运行周期缩短。当TMP再升至0.08 MPa时，改用柠檬酸化学清洗[1%（质量），pH4，4 h]。两次化学清洗后TMP压差恢复率又上升为80%、40%，清洗效果明显。PMIA中空纤维膜存在于MBR运行中的污染问题，可用简单的水洗和化学清洗方法基本解决。这也说明PMIA中空纤维膜易清洗，有较好的抗污染性。

图9 TMP随时间的变化

2.2.2 出水水质

由图10、图11可知，实验运行期间系统始终保持较高的COD、去除率。对比上清液、膜组件COD、、TP去除效果可知，由于PMIA中空纤维膜的截留作用，使MBR系统中污泥停留时间延长，有利于微生物充分生长繁殖，保证出水水质更加稳定。同时，由第2次水洗和化学清洗后有机物分离效率对比发现，PMIA中空纤维膜随运行时间延长，膜表面的污染物被压实，增加清洗难度，仅靠水洗难以达到理想的清洗效果；改用化学清洗后，沉积于膜表面的生物膜、黏附性强的污染物被有效去除。显然，由于PMIA大分子主链中含有大量亲水性酰胺基团，有利于增强其抗污染性。且实验运行120 d，PMIA中空纤维膜在高强度气流冲击下未发现断丝现象，这也表明PMIA中空纤维膜具有良好的耐流体冲击扰动能力。

图10 上清液和出水COD去除率

图11 上清液和出水去除率

MBR运行120 d后TP去除率如图12所示。由图可知，当系统稳定运行后，TP去除率波动范围较大。上清液的TP去除率在12.58%～83.53%之间，PMIA中空纤维膜的TP去除率在13.85%～85.78%之间。第96 d排泥后，TP去除率逐渐升高。主要是由于污泥停留时间过长，导致污泥浓度增加，污泥活性下降，反应器底部出现污泥堆积区，溶解氧不足，成为厌氧区域。聚磷菌在厌氧区域，充分释放体内的多聚磷酸盐，导致系统内的TP含量上升。对反应器进行适当搅拌，增大曝气量，消除厌氧区域后，TP去除率升高。

图12 上清液和出水TP去除率

在相同运行条件下，将PMIA与PVDF中空纤维膜对比分析发现，经PMIA中空纤维膜过滤后COD、、TP平均去除率分别为97.78%、96.71%、49.81%，未污染前的运行周期较长，达55天；经PVDF中空纤维膜过滤后COD、、TP平均去除率分别为96.76%、97.07%、54.55%，未经清洗前的污染周期为26 d[26]。上述结果表明，在处理城市污水方面，同质增强型PMIA中空纤维膜较常规PVDF中空纤维膜更具有优势。

2.2.3 膜清洗

PMIA中空纤维膜第1次污染前后、第1次水洗后、第2次污染后、第2次水洗后、化学清洗后的膜表面形貌分别如图13(a)～(f)所示。由图13(b)、(c)可以看出，污染后的膜表面已覆盖 厚厚的污泥层；经第1次水洗后表面污泥层明显脱落。由图13(d)、(e)、(f)可见，运行一段时间后，污染程度依旧严重，第2次水力反冲洗后仍有明显污泥层，采用柠檬酸浸泡后膜表面接近于原膜表面形貌。

图13 PMIA中空纤维膜外表面形貌

为进一步研究膜清洗效果，结合膜表面不同元素质量分数变化进行EDX分析，结果如表6所示。由表可知，MBR运行一段时间以后，膜表面出现不同含量的N、P、Ca、Mg、Al、K、Na等元素。这是因为，进水中含有磷酸二氢钾、硫酸铵、氯化钠、硫酸镁、硫酸锰等物质，Mg、Al、Ca等元素以阳离子形式存在，易与水中的、、等阴离子形成沉淀。当运行一段时间以后，膜表面形成一层生物膜，这些阳离子又存在于生物聚合物中，极易与金属离子结合，在膜表面形成致密的滤饼层[8]。水力反冲洗后膜表面元素含量明显减少，经较短时间柠檬酸洗后无机元素基本去除，清洗效果较佳，说明PMIA中空纤维膜易清洗。这也表明PMIA中空纤维膜抗污染性较强。

表6 膜表面的元素含量

3 结 论

从建立污染模型和对比膜孔径、过滤介质粒径分布来看，碳酸钙悬浮液和活性污泥混合液造成的膜污染比较符合沉积污染，蛋白溶液造成的膜污染更符合膜孔堵塞污染；相比碳酸钙悬浮液和蛋白溶液，以过滤介质为污泥混合液时，膜污染速度最快，污染最严重；经物理和化学结合清洗后膜的通量恢复率较高，抗污染性较强。应用于MBR中的同质增强型PMIA中空纤维膜对COD、NH4+-N、TP的平均去除率分别为97.78%、96.71%、49.81%，出水水质稳定；从水力反冲洗和化学清洗后的膜表面元素质量分数变化来看，经短时间柠檬酸清洗后无机元素基本去除，膜易清洗，抗污染性较强。

符 号 说 明

A0——蛋白（污泥）原液吸光度值，mg·L-1 A1——蛋白（污泥）透过液吸光度值，mg·L-1 B0——碳酸钙原液浊度，NTU B1——碳酸钙透过液浊度，NTU COD——化学需氧量，mg·L-1 J——膜通量，L·m-2·h-1 J0——原膜的纯水通量，L·m-2·h-1 J1——运行48 h后混合液通量，L·m-2·h-1 J2——运行48 h后水通量，L·m-2·h-1 J3——用脱脂棉轻轻擦拭后水通量，L·m-2·h-1 J4——用化学试剂清洗后水通量，L·m-2·h-1 ——氨氮，mg·L-1 Rc——滤饼层阻力，m-1 Rcp——浓差极化阻力，m-1 Rg——孔堵塞阻力，m-1 Ri——不可去除阻力，m-1 Rm——固有阻力，m-1 Rt——总阻力，m-1 RF——经物理清洗后通量恢复率，% RF′——经化学清洗后通量恢复率，% S——膜有效面积，m2 TP——总磷，mg·L-1 t——测试时间，h V——透过水的体积，L μ0——纯水黏度，Pa·s μ1——混合液黏度，Pa·s

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Membrane fouling and dealing with domestic sewage in MBR of homogeneous enhanced PMIA hollow fiber membranes

CHAI Lihong1,2, XIAO Changfa1, QUAN Quan1, LIU Hailiang1, CHEN Mingxing1, ZHAO Bin2

(1State Key Laboratory of Separation Membranes and Membrane Processes, Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300387, China;2School of Environmental and Chemical Engineering, Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300387, China)

The fouling mechanisms of the homogeneous enhanced aromatic poly(-phenyleneisophthalamide) (PMIA) hollow fiber membranes were determined by experimental data fitting to pore blocking model or cake fouling model, and combined with the membrane pore size distribution, particle size distribution of filter mediums and the membrane resistance distribution during ultrafiltration. Three materials (CaCO3suspension, activated sludge and BSA solution) which could induce fouling were used to be filter mediums. In addition, homogeneous enhanced PMIA hollow fiber membranes were applied to membrane bioreactor (MBR) system to deal with domestic sewage. At the meantime, the cleaning effects of water and chemical were analyzed by field emission scanning electron microscopy (FESEM), and the change of quality fraction of inorganic elements after fouling and cleaning of membrane outer surface was performed by energy dispersive X-ray spectrometer (EDX). The results showed that when the filter medium was BSA, the linear correlation coefficient (was 0.9940. Thus, the main type of the membrane fouling in ultrafiltration of BSA solution was attributed to pore blocking. Owing to the linear correlation coefficient(was 0.9733 and 0.9994, respectively, the membrane fouling caused by CaCO3suspension and activated sludge was conformed to cake layer formation. Moreover, the MBR operating results showed that the average removal of COD,and TP was up to 97.78%, 96.71% and 49.81%, respectively, being beneficial to improve the effluent quality. Furthermore, the chemical cleaning experiment demonstrated that the kinds of inorganic elements of the membrane outer surface were close to the original film. The pollutants were easier to be removed by chemical cleaning.

hollow fiber membrane; PMIA; membrane fouling; mathematical model; membrane bioreactor (MBR)

supported by the National Natural Science Foundation of China (21274109).

date: 2016-01-15.

Prof. XIAO Changfa, xiaochangfa@163.com

X 703

A

0438—1157（2016）09—3954—11

10.11949/j.issn.0438-1157.20160059

国家自然科学基金项目（21274109）。

2016-01-15收到初稿，2016-05-05收到修改稿。

联系人：肖长发。第一作者：柴俪洪（1991—），女，硕士研究生。