基于熒光光譜響應的中空纖維膜生物反應器膜組件完整性檢測研究

信常春，賈 輝, 3*，李 娟，溫海濤，李璟玉, 王 捷, 3

1. 分離膜與膜過程省部共建國家重點實驗室，天津 300387 2. 天津工業大學環境科學與工程學院，天津 300387 3. 天津市水質安全評價與保障技術工程中心，天津 300387

引 言

膜生物反應器(MBR)兼顧了生物處理和膜分離兩種技術的優勢，具有出水水質好, 占地面積小, 污泥產率低等優點[1-3]。中空纖維膜因其在比表面積和膜通量等方面的優勢，目前廣泛應用于污水處理中。但在實際應用中，膜表面與其他物質摩擦、水流的沖擊、膜池內污染物富集、膜材料老化等都可能導致膜絲破損或斷裂[4-5]。膜組件一旦破損將直接影響膜系統的出水水質，當前膜組件完整性檢測方法分為直接檢測法、間接檢測法和媒介示蹤法[6-8]。而MBR系統主要應用顆粒計數檢測技術，但其需要安裝分流管來控制以滿足對流量(100 mL·min-1以上)和壓力的要求，同時相對固定的安裝限制了對多單元多組件漏損的定位檢測能力。

熒光光譜(EEM)可以根據激發波長和發射波長變化的情況得出完整的光譜信息，具有靈敏度高，選擇性強，無需引入化學試劑等優點[9]。通過熒光光譜可以實現對MBR反應池中溶解性有機物(DOM)、胞外聚合物(EPS)及生物代謝產物(SMP)的分析[10-12]。利用熒光光譜技術還可以實現對反滲透水處理過程中的膜完整性實時監測[13]以及對膜生物反應器(MBR)運行過程中跨膜壓差、COD等多個關鍵參數的檢測[14]?？梢姡ㄟ^熒光光譜分析可以對水中污染物質進行定量或半定量分析，并且固定激發波長的發射光譜掃描可以節省大量檢測時間?！?br>