TWI589532B - 改良薄膜生物反應器系統之方法 - Google Patents

Description

改良薄膜生物反應器系統之方法

本發明係關於一種改良薄膜生物反應器系統之方法，且特定言之，一種處理微生物混合液及提高該薄膜生物反應器(MBR)系統之通量之方法。

來自市政及工業工廠之廢水可藉由在薄膜生物反應器(MBR)系統中生物處理該廢水來淨化。在MBR中，微生物消耗廢水中所溶解之有機化合物，且薄膜自經處理之廢水(或混合液)篩分懸浮固體或生物質，以產生淨化水。

淨化水之最佳產量取決於MBR系統之效率及薄膜之通量。MBR系統中微生物之生物群體之狀況及品質將影響該MBR之操作及該混合液之過濾性。該混合液中之物質(如細胞外聚合物質、膠狀及可溶性有機物質)可沉積於該等薄膜上，堵塞薄膜並造成薄膜抗性增加及通量減小。

可將無機凝集劑及惰性顆粒添加劑添加至MBR系統中，以藉由使膠體及其他物質凝集及絮凝來處理該混合液，此減少該混合液中之可溶物質並改善過濾性及薄膜通量。然而，此等添加劑可需要特定及狹窄的pH範圍，可增加污泥濃度，導致薄膜因該等處理添加劑顆粒之磨蝕性而磨損或在該等處理添加劑本身嵌入薄膜孔隙中時造成另外的薄膜堵塞。

亦可利用水溶性陽離子性聚合物來處理MBR中之混合液及增強薄膜通量。然而，有效處理需要大量陽離子性聚合物。需要繼續努力開發並尋找用於處理MBR系統中之混合液的更加改良及成本有效之水溶性處理添加劑，以增強薄膜通量及提高MBR效率。

在一實施例中，一種處理薄膜生物反應器中之混合液之方法包括將處理添加劑分散於該混合液中，其中該處理添加劑包括水溶性嵌段共聚物。

在另一實施例中，一種提高薄膜生物反應器中之通量之方法包括藉由將處理添加劑分散於該混合液中經處理混合液及使經處理混合液通過薄膜，其中該處理添加劑包括水溶性嵌段共聚物。

在另一實施例中，一種淨化廢水之方法包括將廢水添加至薄膜生物反應器中，藉由在氧氣之存在下將微生物添加至該廢水中以製備混合液，藉由將處理添加劑分散於該混合液中處理該混合液，及使用薄膜過濾該經處理混合液以產生淨化廢水，該處理添加劑包括水溶性嵌段共聚物。

各項實施例藉由增加污泥之過濾性、薄膜通量、減少薄膜清洗及降低來自與處理峰流量相關之問題的風險來提高MBR效率。提高之效率可藉由允許以更少的薄膜、更高的薄膜通量及減少的薄膜清洗操作MBR，來降低成本。

除非文中明確地另外指出，否則單數形式「一」、「一個」及「該」包括複數個指示物。詳述相同特性之所有範圍之端值係可獨立組合且包括所述端值。所有參考文獻係以引用的方式併入本文中。

與數量結合使用之修飾語「約」包括所述值且具有由上下文所指示之定義(例如，包括與特定數量之測量值相關之公差範圍)。

「視情況」或「視情況地」意指隨後描述之事件或情況可能出現或不出現，或隨後所指定之物質可能存在或不存在，且該描述包括其中該事件或情況出現或其中該物質存在之情況及其中該事件或情況不出現或該物質不存在之情況。

「水溶性」意指被描述為水溶性之化合物(如聚合物、嵌段共聚物或單體)係可溶於水或水性溶液中。在一實施例中，術語「水溶性」意指所述之化合物、嵌段共聚物或單體係完全混溶於水或水性溶液中。

「水不溶性」意指被描述為水不溶性之化合物(如聚合物或單體)係不可溶於或可微溶於水或水性溶液中。

在一實施例中，一種處理薄膜生物反應器中之混合液之方法包括將處理添加劑分散於該混合液中，其中該處理添加劑包括水溶性嵌段共聚物。

該混合液或活性污泥可係廢水、用於降解該廢水中之有機物質之微生物、衍生自細胞種類之含有機物之物質、細胞副產物或廢產物、或細胞碎片之混合物。該混合液可含有膠狀及顆粒物質(生物質或生物固體)、可溶性分子或生物聚合物(如多醣或蛋白質)。

MBR系統耦合生物廢水處理及薄膜過濾。該MBR可係任何類型之MBR系統。在一實施例中，MBR系統包括薄膜及含有微生物之生物反應器槽，該微生物生物降解該廢水中之有機物質。該生物反應器槽可係需氧槽或反應器且可包括其他類型之反應器，如厭氧反應器、缺氧反應器或其他需氧反應器。流入之廢水可經泵送入或靠重力流入生物反應器槽中，其中使該廢水與微生物接觸，以在氧氣或充氣之存在下形成混合液。可將過量活性污泥泵送出該生物反應器槽並進入污泥保持槽中以使該生物反應器中之污泥齡保持恆定。可藉由鼓風機提供氧源或充氣。

在一實施例中，經由薄膜過濾該混合液，並將淨化水自該系統排出。可使該混合液在壓力下通過薄膜，或可在真空下經由薄膜抽吸該混合液。可將該薄膜模組浸入該生物反應器槽中或安裝於自該生物反應器槽連續抽吸廢水的另一薄膜槽中。該薄膜可係具有外層微濾器或超濾器之空心纖維或平板(呈堆疊形式)微濾器或超濾器。該等薄膜材料可包括(但不限於)：氯化聚乙烯(PVC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)、聚碸(PSF)、聚醚碸(PES)、聚乙烯醇(PVA)、乙酸纖維素(CA)、再生纖維素(RC)及無機物(如金屬及陶瓷)。

在一實施例中，以處理添加劑之分散液處理該混合液。該處理添加劑藉由使該混合液中之可溶性有機化合物凝集及絮凝以防止薄膜污染，來提高薄膜通量。該處理添加劑可包括水溶性嵌段共聚物。該水溶性嵌段共聚物可包括水溶性單體及水不溶性單體。該嵌段共聚物可包括附接至自一或多種水溶性單體之聚合作用獲得之聚合物鏈且自疏水性或水不溶性單體之聚合作用獲得之聚合物鏈段。

在一實施例中，該嵌段共聚物含有兩個如下式所示之鏈段：

-[E]-[D]-

其中E係自一或多種疏水性單體或水不溶性單體之聚合反應獲得之聚合物鏈段，且D係自一或多種水溶性單體之聚合反應獲得之聚合物鏈段。

該等疏水性聚合物係水不溶性且可藉由一或多種疏水性單體之沉澱或乳液聚合技術製得。在一實施例中，該等疏水性單體包括(但不限於)烷基丙烯酸酯、烷基甲基丙烯醯胺、烷基丙烯醯胺、烷基甲基丙烯酸酯、烷基苯乙烯、烯系不飽和羧酸之高碳數烷基酯、烯系不飽和羧酸之烷芳基酯、烯系不飽和醯胺、乙烯基烷基化物(其中該烷基具有至少8個碳原子，如月桂酸乙烯酯及硬脂酸乙烯酯)、乙烯基烷基醚(如十二烷基乙烯基醚及十六烷基乙烯基醚)、N-乙烯基醯胺(如N-乙烯基及乙烯基烷基醚)、及芳烷基(如第三丁基苯乙烯)。烯系不飽和羧酸之高碳數烷基酯包括(但不限於)丙烯酸烷基十二烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十三烷基酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、馬來酸酐乙基半酯、馬來酸二乙酯及衍生自具有8至20個碳原子之烷醇與烯系不飽和羧酸(如丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐、富馬酸、衣康酸及烏頭酸)之反應之其他烷基酯。烯系不飽和羧酸之烷芳基酯包括(但不限於)丙烯酸壬基-α-苯基酯、甲基丙烯酸壬基-α-苯基酯、丙烯酸十二烷基-α-苯基酯及甲基丙烯酸十二烷基-α-苯基酯。烯系不飽和醯胺包括(但不限於)N-十八烷基丙烯醯胺、N-十八烷基甲基丙烯醯胺、N,N-二辛基丙烯醯胺及其類似衍生物。

該疏水性單體可係丙烯酸烷基酯。該丙烯酸烷基酯中之烷基具有4至16個碳原子。該疏水性單體亦可係丙烯酸2-乙基己酯。可藉由二過氧化物引發劑(2,5-二氫過氧基-2,5-二甲基己烷)使丙烯酸2-乙基己酯聚合，以獲得聚(丙烯酸2-乙基己酯)(PEHA)。E可係聚(丙烯酸2-乙基己酯)(PEHA)。

在一實施例中，D係自一或多種水溶性單體之聚合反應獲得之聚合物鏈段。該等水溶性單體可係非離子性或陽離子性。D可係自陽離子性單體、非離子性單體或陽離子性單體與非離子性單體之組合之聚合作用獲得。

在一實施例中，D具有下式：

-[A]_x-[J]_y-

其中A係非離子性單體，J係陽離子性聚合物，x係0或正整數且y係0或正整數。在一實施例中，x:y之莫耳比係約0:100至約95:5。在另一實施例中，x:y之莫耳比係約10:90至約75:25。

在一實施例中，該非離子性單體可係丙烯醯胺。A可具有下式：

其中R₁係氫或C₁-C₃烷基。在一實施例中，R₁係氫。在另一實施例中，R₁係甲基。

在一實施例中，J具有下式：

其中R₂係氫或C₁-C₃烷基且G係銨陽離子之鹽。在一實施例中，R₂係氫。在另一實施例中，R₂係甲基。

在一實施例中，G係

--NHR₃N(R₄R_5,R₆)⁺ M^-

或

--OR₃N(R_4,R_5,R₆)⁺ M^-

其中R₃係C₁至C₄直鏈或分支鏈伸烷基，且R₄、R₅及R₆可係相同或不同且係氫、C₁至C₄直鏈經取代或分支鏈烷基、C₅至C₈環烷基、芳族或烷基芳族基團，且M-係陰離子，如氯離子、溴離子或甲基硫酸根或硫酸氫根。R₄、R₅及R₆可係甲基或烯丙基及R₃可係伸乙基、伸丙基或1-甲基伸乙基。G亦可係衍生自氯化2-丙烯醯氧基乙基三甲基銨(AETAC)、氯化3-甲基丙烯醯胺丙基三甲基銨(MAPTAC)、氯化2-甲基丙烯醯氧基乙基三甲基銨(METAC)或氯化二烯丙基二甲基銨(DADMAC)。

在一實施例中，J具有以下結構：

該等嵌段共聚物可藉由油包水乳液技術製得。此等方法已揭示於美國專利案第3,284,393號、Re. 28,474及Re. 28,576(其等以引用的方式併入本文中)中。所得共聚物亦可藉由於有機溶劑(如丙酮)中沉澱進一步單離，並乾燥成粉末形式。使用時，該粉末可容易溶解於水性介質中。

亦可添加分支劑，如聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、亞甲基雙(甲基)丙烯醯胺、N-乙烯基丙烯醯胺、烯丙基縮水甘油醚、丙烯酸縮水甘油酯及類似物，限制條件為所得嵌段共聚物係水溶性。

在一實施例中，該水溶性嵌段共聚物具有約100,000至約8,000,000之數量平均分子量。該水溶性嵌段共聚物可具有約500,000至約6,000,000之數量平均分子量。該嵌段共聚物之分子量並不重要，只要其可溶於水即可。

可藉由習知方法，如藉由溶液黏度研究或C¹³ NMR光譜，確定該嵌段共聚物之結構。

在一實施例中，將該處理添加劑以任何習知方式分散於該混合液中，並在與薄膜表面接觸之前與該混合液混合。可將該處理添加劑添加至薄膜上游之混合液中。亦可將該處理添加劑添加至其中發生強力混合或允許有足夠的時間來與該混合液混合的生物反應器之區域(如靠近泵站、充氣噴嘴或污泥/混合液回收管處)中。

以適用於處理該混合液之任何量分散該處理添加劑。此量將根據需要處理之特定系統而變化，且可受廢水之特性(諸如濁度、pH、溫度、流速、水量、混合液濃度及特性、懸浮固體、絮凝物尺寸、黏度及該系統中所存在之污染物類型之變數)影響。可以基於廢水體積計為約0.1 ppm體積比活性聚合物至約100 ppm體積比活性聚合物之量添加該處理添加劑。亦可以約1 ppm體積比活性聚合物至約80 ppm體積比活性聚合物之量添加該處理添加劑。亦可以基於廢水體積計為約10 ppm體積比活性聚合物至約50 ppm體積比活性聚合物之量添加該處理添加劑。

在另一實施例中，該處理添加劑可包括其他水溶性聚合物或無機凝集劑。可將該其他水溶性聚合物或無機凝集劑單獨或與該水溶性嵌段共聚物組合添加至混合液中。此等其他聚合物及凝集劑與該水溶性嵌段共聚物協同作用，以處理該混合液及提高MBR系統中之通量。可以有效減少該處理添加劑之劑量且同時實現類似的薄膜通量增強性能之含量，添加該等其他聚合物或凝集劑。在另一實施例中，該處理添加劑之使用可實質上減少該等其他聚合物及凝集劑之量。該等水溶性聚合物之實例可係含有單寧之聚合物、聚氯化二烯丙基二甲基銨(聚DADMAC)、聚氯化甲基丙烯醯氧基乙基三甲基銨(聚METAC)或丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯甲基氯化物(AETAC)及丙烯醯胺(AM)之共聚物。

在一實施例中，該等無機凝集劑可選自含有Ca、Mg、Si、Al、Fe及其組合之無機化合物之群。該無機凝集劑可選自含有Al、Fe、或其組合之無機鹽或其聚合型之群。在另一實施例中，一種提高薄膜生物反應器中之通量之方法包括藉由將處理添加劑分散於混合液中來處理該混合液及使該經處理混合液通過薄膜，其中該處理添加劑包括水溶性嵌段共聚物。

在一實施例中，利用處理添加劑之分散液來處理該混合液。該處理添加劑藉由使該混合液中之可溶性有機化合物凝集及絮凝以防止薄膜污染，來提高薄膜通量。在一實施例中，該處理添加劑包括如上所述之水溶性嵌段共聚物。

在一實施例中，將該處理添加劑以任何習知方式分散於該混合液中，並在與薄膜表面接觸之前與該混合液混合。亦可將該處理添加劑添加至薄膜上游之混合液中。亦可將該處理添加劑添加至其中發生強力混合或允許有足夠的時間來與該混合液混合的生物反應器之區域(如靠近泵站、充氣噴嘴或污泥/混合液回收管處)中。

該處理添加劑係以適用於處理該混合液之任何量分散。此量將根據需要處理之特定系統而變化，且可受廢水之特性(諸如濁度、pH、溫度、流速、水量、混合液濃度及特性、懸浮固體、絮凝物尺寸、黏度及該系統中所存在之污染物類型之變數)影響。可以基於廢水體積計為約0.1 ppm體積比活性聚合物至約100 ppm體積比活性聚合物之量添加該處理添加劑。亦可以約1 ppm體積比活性聚合物至約80 ppm體積比活性聚合物之量添加該處理添加劑。亦可以基於廢水體積計為約10 ppm體積比活性聚合物至約50 ppm體積比活性聚合物之量添加該處理添加劑。

在另一實施例中，該處理添加劑可包括如上所述之其他水溶性聚合物或無機凝集劑。

該薄膜生物反應器(MBR)及混合液係如上所述。在一實施例中，經由薄膜過濾該經處理混合液，並將淨化水自該系統排出。亦可使該經處理混合液在壓力下通過薄膜，或可在真空下透過薄膜抽吸該經處理混合液。可將該薄膜模組浸入該生物反應器槽中或安裝於自該生物反應器槽連續抽吸廢水的另一薄膜槽中。該薄膜可係具有外層微濾器或超濾器之空心纖維或平板(呈堆疊形式)微濾器或超濾器。該等薄膜材料可包括(但不限於)：氯化聚乙烯(PVC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)、聚碸(PSF)、聚醚碸(PES)、聚乙烯醇(PVA)、乙酸纖維素(CA)、再生纖維素(RC)及無機物(如金屬及陶瓷)。

在另一實施例中，一種淨化廢水之方法包括將廢水添加至薄膜生物反應器中，藉由在氧氣之存在下添加微生物至該廢水中來製備混合液，藉由將處理添加劑分散於該混合液中來處理該混合液，及使用薄膜過濾該經處理混合液以產生淨化廢水，該處理添加劑包括水溶性嵌段共聚物。

廢水可係來自都市及工業工廠且可含有細胞外聚合物質及膠狀且可溶的有機物質。

在一實施例中，使用處理添加劑之分散液來處理該混合液。該處理添加劑可包括如上所述之水溶性嵌段共聚物。可以任何習知方式將該處理添加劑分散於該混合液中，且在與薄膜表面接觸之前與該混合液混合。可將該處理添加劑添加至該等薄膜上游之混合液中。亦可將該處理添加劑添加至其中發生強力混合或允許有足夠的時間來與該混合液混合的生物反應器之區域(如靠近泵站、充氣噴嘴或污泥/混合液回收管處)中。

以適用於處理該混合液之任何量分散該處理添加劑。此量將根據需要處理之特定系統而變化，且可受廢水之特性(諸如濁度、pH、溫度、流速、水量、混合液濃度及特性、懸浮固體、絮凝物尺寸、黏度及該系統中所存在之污染物類型之變數)影響。可以基於廢水體積計為約0.1 ppm體積比活性聚合物至約100 ppm體積比活性聚合物之量添加該處理添加劑。亦可以約1 ppm體積比活性聚合物至約80 ppm體積比活性聚合物之量添加該處理添加劑。亦可以基於廢水體積計為約10 ppm體積比活性聚合物至約50 ppm體積比活性聚合物之量添加該處理添加劑。

在另一實施例中，該處理添加劑可包括如上所述之其他水溶性聚合物或無機凝集劑。

可經由薄膜過濾該經處理混合液以篩分懸浮固體或生物質，並將淨化水自該系統排出。可使該經處理混合液在壓力下通過薄膜，或可在真空下經由薄膜抽吸該經處理混合液。可將該薄膜模組浸入該生物反應器槽中或安裝於自該生物反應器槽連續抽吸廢水的另一薄膜槽中。該薄膜可係具有外層超濾器之空心纖維、或平板(呈堆疊形式)微濾器或具有外層微濾器之空心纖維。該等薄膜材料可包括(但不限於)：氯化聚乙烯(PVC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)、聚碸(PSF)、聚醚碸(PES)、聚乙烯醇(PVA)、乙酸纖維素(CA)、再生纖維素(RC)及無機物(如金屬及陶瓷)。

為使熟習此項技術者能夠更好地實踐本發明，以說明而非限制方式提供以下實例。

實例 實例1

自GE中國技術中心(GE China Technology Center)的市政廢水處理廠採集用於實例1至3中之測試的混合液樣品。自其中MLSS濃度高於10 g/L之活性污泥回收線採集該等樣品。

用瓶測試儀(Phipps & Bird^TM)對各測試樣品及對照樣品進行標準瓶測試，以確保適當混合。將混合液之四份500 ml等分試樣添加至四個瓶中。將處理添加劑(聚合物A或聚合物B)以表1中所示之量快速添加至各樣品中。亦藉由添加500 ml混合液至對照瓶中且不添加處理添加劑，製備對照樣品。將所有樣品以200 rpm快速攪拌30秒，且隨後以50 rpm之較慢攪拌速度攪拌15分鐘，以充分混合該等樣品。

藉由過濾時間(TTF)測試法，評估各樣品(包括對照瓶)之混合液之過濾性。該TTF測試法係改良自標準方法(APHA，1992)之方法號2710H。將9 cm濾紙(Whatman GF/C，目錄號1822 090)置於布氏(Buchner)漏斗中，並使其潤濕以形成良好密封。將來自各經處理混合液樣品及對照瓶之200 ml樣品添加至獨立的布氏漏斗(如上所製得)中。使用具有壓力調節器之真空泵，施加51 kPa(15英寸Hg)之真空壓力。測量過濾50 ml各混合液樣品(或初始樣品體積之25%)所需之時間(25%-TTF)且示於表1中。

¹聚合物A含有AETAC/AM/EHA嵌段共聚物之約38%的活性物(以重量計)。其分子量係4,000,000至6,000,000。

²聚合物B係含有約45%的活性物(以重量計)之另一嵌段共聚物產物。該嵌段共聚物係由AETAC/AM/EHA之單體聚合而成且其分子量為4,000,000至6,000,000。該等AETAC/AM/EHA之單體分別係指丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯甲基氯化物(AETAC)、丙烯醯胺(AM)及丙烯酸2-乙基己酯(EHA)。

該數據顯示藉由添加聚合物A或聚合物B處理添加劑，該混合液之過濾性極顯著地改善。

實例2

用瓶測試儀(Phipps & Bird^TM)對各以下測試樣品及對照樣品進行標準瓶測試，以確保適當混合。將混合液之5份500 ml等分試樣添加至五個瓶中。將如表2中所示之處理添加劑添加至各樣品中。亦藉由添加500 ml混合液至對照瓶中且不添加處理添加劑，製備對照樣品。將所有樣品以200 rpm快速攪拌30秒，且隨後以50 rpm之較慢攪拌速度攪拌15分鐘，以充分混合該等樣品。

藉由如實例1中所述之TTF測試法，評估各樣品(包括該對照瓶)之混合液之過濾性。將來自各經處理混合液樣品及對照瓶之200 ml樣品添加至獨立的布氏漏斗中。使用具有壓力調節器之真空泵，施加51 kPa(15英寸Hg)之真空壓力。測量過濾100 ml各混合液樣品(或初始樣品體積之50%)所需之時間(50%-TTF)且示於表2中。

¹聚合物C含有單寧/AETAC嵌段共聚物(其中AETAC之重量百分比係約57.5%)之約38%的活性物(以重量計)。分子量係約75,000。

²聚合物A含有AETAC/AM/EHA嵌段共聚物之約38%的活性物(以重量計)。其分子量為4,000,000至6,000,000。

該數據顯示具有含單寧聚合物之處理添加劑增強該等混合液樣品之過濾性。藉助該嵌段共聚物，可減少該含單寧聚合物之劑量，且同時仍提供良好的過濾性。由於該等嵌段共聚物顯示極強的絮凝能力，故實現相同的過濾性增強所需要之劑量低很多。

實例3

用瓶測試儀(Phipps & Bird^TM)對各以下測試樣品及對照樣品進行標準瓶測試，以確保適當混合。將混合液之6份500 ml等分試樣添加至6個瓶中。將如表3中所示之處理添加劑快速添加至各測試樣品中。亦藉由添加500 ml混合液至對照瓶中且不添加處理劑，製備對照樣品。將所有樣品以200 rpm快速攪拌30秒，且隨後以50 rpm之較慢攪拌速度攪拌15分鐘，以充分混合該等樣品。

藉由如實例1中所述之TTF測試法，評估各樣品(包括該對照瓶)之混合液之過濾性。將來自各經處理混合液樣品及對照瓶之200 ml樣品添加至獨立的布氏漏斗中。使用具有壓力調節器之真空泵，施加51 kPa(15英寸Hg)之真空壓力。測量過濾100 ml各混合液樣品(或初始樣品體積之50%)所需之時間(50%-TTF)且示於表3中。

¹將該聚合物及明礬凝集劑或FeCl₃分開添加至該混合液中。

²該明礬凝集劑產品係含有50%活性物之氫氯酸鋁水性產物(Al₂(OH)₅Cl)。

³直接使用無水FeCl₃化學試劑(Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd.,China)製備FeCl₃溶液。

該數據顯示可與基於明礬或三價鐵之無機凝集劑一起添加該嵌段共聚物，以增強該等混合液樣品之過濾性。藉助該嵌段共聚物，可極大地降低該等無機凝集劑之劑量。

雖然為說明之目的已描述典型實施例，但以上描述不應被視為對本文範圍之限制。因此，在不偏離本文之精神及範圍的情況下，熟習此項技術者可進行各種改良、修改及替換。

Claims (17)

1. 一種處理薄膜生物反應器中之混合液之方法，其包括將處理添加劑分散於該混合液中，其中該處理添加劑包含水溶性嵌段共聚物。
2. 如請求項1之方法，其中該薄膜生物反應器中之薄膜係選自由具有外層微濾器或超濾器之空心纖維及平板超濾器組成之群。
3. 如請求項1之方法，其中該薄膜材料係選自由氯化聚乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、聚碸、聚醚碸、聚乙烯醇、乙酸纖維素及再生纖維素組成之群。
4. 如請求項1之方法，其中該水溶性嵌段共聚物包含水溶性單體及水不溶性單體；其中該水溶性嵌段共聚物包含附接至自一或多種水溶性單體之聚合反應獲得之聚合物鏈之自疏水性或水不溶性單體之聚合反應獲得之聚合鏈段。
5. 如請求項4之方法，其中該水不溶性單體係選自由丙烯酸烷酯、烷基甲基丙烯醯胺、烷基丙烯醯胺、甲基丙烯酸烷酯、烷基苯乙烯、烯系不飽和羧酸之高碳數烷基酯、烯系不飽和羧酸之烷芳基酯、烯系不飽和醯胺、乙烯基烷基化物、乙烯基烷基醚、N-乙烯基醯胺及芳烷基組成之群。
6. 如請求項1之方法，其中該水溶性嵌段共聚物含有兩個如下式所示之鏈段：-[E]-[D]- 其中E係自疏水性單體或水不溶性單體之聚合反應獲得之聚合物鏈段且D係自一或多種水溶性單體之聚合反應獲得之聚合物鏈段。
7. 如請求項6之方法，其中E係聚(丙烯酸2-乙基己酯)。
8. 如請求項6之方法，其中D具有下式：-[A]_x-[J]_y-其中A係非離子性單體，J係陽離子性聚合物，x係0或正整數且y係0或正整數。
9. 如請求項8之方法，其中x：y之莫耳百分比係約0：100至約95：5。
10. 如請求項8之方法，其中A具有下式： 其中R₁係氫或C₁-C₃烷基，在一實施例中，R₁係氫。
11. 如請求項8之方法，其中J具有下式： 其中R₂係氫或C₁-C₃烷基且G係銨陽離子之鹽。
12. 如請求項11之方法，其中G具有下式：--NHR₃N(R₄ R_5,R₆)⁺M^- 或--OR₃N(R_4,R_5,R₆)⁺M^-其中R₃係C₁至C₄直鏈或分支鏈伸烷基，且R₄、R₅及R₆可係相同或不同且係選自由氫、C₁至C₄直鏈或分支鏈烷基、C₅至C₈環烷基、芳族或烷基芳族基團組成之群，且M^-係陰離子，如氯離子、溴離子或甲基硫酸根或硫酸氫根。
13. 如請求項11之方法，其中G係衍生自由氯化2-丙烯醯氧基乙基三甲基銨、氯化3-甲基丙烯醯胺丙基三甲基銨、氯化2-甲基丙烯醯氧基乙基三甲基銨及氯化二烯丙基二甲基銨組成之群。
14. 如請求項11之方法，其中J具有以下結構：
15. 如請求項1之方法，其中將該處理添加劑添加至該等薄膜上游的混合液中。
16. 一種提高薄膜生物反應器中之通量之方法，其包括將處理添加劑分散於混合液中及使該混合液通過薄膜，其中該處理添加劑包含水溶性嵌段共聚物。
17. 一種淨化廢水之方法，其包括將廢水添加至薄膜生物反應器中，將微生物添加至該廢水中以製備混合液，利用處理添加劑處理該混合液，利用薄膜過濾該混合液以產生淨化水；該處理添加劑包含水溶性嵌段共聚物。