MBR工(gōng)藝處理城市汙水和工業有(yǒu)機汙水,由於其高(gāo)效、節能(néng)、無相變、無二次汙染、產出水水質好(hǎo)、占地少、自(zì)動(dòng)化程度(dù)高等特點(diǎn),在汙水處理與資源化工程中得到了(le)廣泛(fàn)的應用(yòng),並顯示了廣闊的(de)發展前景。
但是MBR膜處理工藝也(yě)以維護複雜(zá)、運行要求高、膜壽命(mìng)低等原(yuán)因,遭到運營(yíng)一線(xiàn)認識(shí)詬病(bìng),在複雜的使用流程裏,抓(zhuā)住以下重(chóng)點將事半功倍而且有利於膜的壽命。
MBR影(yǐng)響因素的控製
膜生物反(fǎn)應器(qì)工藝中,膜分離的操(cāo)作條件類似於傳統膜分離,主要控製因素有進(jìn)水(shuǐ)水質(zhì)、膜麵流速、溫度、操作壓力、pH 值、MLSS 等。
1.溫度膜生物反應(yīng)器係統宜(yí)在 15℃~35℃下運行。通常(cháng),溫(wēn)度上升,膜通量增大,這主(zhǔ)要是因為溫度升高後降低了活性汙(wū)泥混合液的粘度,從而降低了滲(shèn)透阻力。
2.操作壓力在控製(zhì)活性汙泥混合(hé)液(yè)特性基本不變(biàn)的情況下,膜通量隨著壓力的增加而(ér)增加;但當壓力達到一定值,即濃差極化使膜表麵溶(róng)質濃(nóng)度達(dá)到極限濃度時,繼(jì)續增大壓力幾乎不能提(tí)高膜通量,反而使膜汙堵加劇。浸(jìn)沒式 MBR 的跨膜壓差不宜超(chāo)過 0.05MPa。
3.溶解氧溶解氧是影響有(yǒu)機物去除效果的重要因素。特(tè)別是在以除磷脫氮為目的的情況下, 溶解氧的濃度控製顯得尤為重要。在不同的膜生物(wù)反應器工藝類型(xíng)中,混合(hé)液以各種形式在生物反應池內形成好氧、缺氧及厭氧段。反應池各段 DO 的控製範圍為:厭氧段在 0.2mg/L 以下,缺氧段在0.2mg/L~0.5mg/L 之間,好氧段溶解氧濃度宜不小於 2mg/L。
4.膜麵流速膜麵流速與壓力對膜通量的(de)影響(xiǎng)是(shì)相互關聯的。壓力較低時膜麵流速對膜(mó)通量影響不大,壓力較高(gāo)時膜麵流速對膜通量影響很大。隨著膜麵流速的增加,膜通量也增加,尤其是(shì)當壓力比較(jiào)高的時候。這是因為膜麵(miàn)流速(sù)的提高一方麵可以增加水流的剪切力,減少汙染物在膜表麵的(de)沉積;另一方麵,流速增大可以(yǐ)提高對流傳質係數(shù),減少邊界(jiè)層的厚度,減小濃差極化的影響。另外,膜麵流速對膜麵沉積層的(de)影響程度還與(yǔ)料液中汙泥濃度有關,在汙(wū)泥濃度較低時,膜滲透速率與膜麵流速呈線性增加。但當(dāng)汙泥濃度較高時,膜麵流速增加到一定的數值後,對沉積層的影響減弱,膜通量增(zēng)加的速度減小。對於外置式 MBR,運(yùn)行(háng)條件盡可(kě)能控製在低壓、高流速,膜麵流速宜保持在 3m/s~5m/s。這樣做不僅有利於保持較高的(de)水通量,而且有利於膜的保養和維護,減少膜的清洗和(hé)更換。
5.MLSS浸沒式 MBR 好氧區(池)汙泥濃度宜控製在(zài) 3000mg/L~20000mg/L。一般來說,在一定的膜麵流速下,當料(liào)液中汙泥濃度增加時,由於汙泥濃度過高,汙泥易在膜表麵沉積形成厚的汙泥層,導致過濾阻力增加,使膜通量下降。但是,料液中汙泥濃度也不能太低,否則汙染物質降解速率低(dī),同時活性汙泥(ní)對溶解(jiě)性有機物的吸附和降解能力減弱(ruò),使(shǐ)得混合液上(shàng)清液中溶解性有機物(wù)濃(nóng)度增加,易被膜(mó)表麵吸附(fù),導致過濾阻力增加,膜通量下降。因此,應當維持料液(yè)中適中的(de)汙泥濃度,過高或過低都會使水通量減小。
6.pH 值膜(mó)生物反應池進水 pH 值宜為 6~9。
MBR生(shēng)化過(guò)程控製
進水(shuǐ)水溫低於8℃時,活性汙泥(ní)的活性(xìng)受到一定的影響,此時要適當降低出(chū)水(shuǐ)量,保證汙水中(zhōng)有機物在(zài)反應池內得到(dào)充分的降解,從而確保出水水質(zhì),減(jiǎn)緩(huǎn)膜堵塞。
在氣溫發(fā)生突變的季節中尤其要注意觀察出水(shuǐ)水質,如出水水質有突變時,要(yào)減少適當出水量、增加曝氣時間。
正常(cháng)運行(háng)時,應極(jí)力避免對微生物新陳代謝有抑(yì)製作用的消毒液、消毒劑混入生物反應池中。
防止設備中微生物的正常生物機理(lǐ)受到破壞,導致出(chū)水惡化。當汙水中含有大(dà)量的合成洗滌劑或其他起泡物質時,膜生物反應池會出現大量泡沫,此時可采(cǎi)取噴(pēn)水的方法解決,但(dàn)不要向反應池內加入含有油性物質的消泡劑來去除泡沫。也(yě)不可使用矽膠係列消泡劑。矽膠係列消泡劑被吸附到膜表麵,會加快膜間差壓的上升(shēng),使膜堵塞。此時(shí),即(jí)使用藥(yào)液清洗也很難恢複壓差,需要更換膜。
MBR法工藝係統(tǒng)應定期排放一定量的剩餘汙(wū)泥。排(pái)泥量可(kě)根據汙泥沉降比、混合液汙(wū)泥濃度、活性(xìng)汙泥的有機負荷或汙泥齡來確定。
MBR膜汙染與清洗的控製
膜汙染是汙水中的懸浮顆粒、膠(jiāo)體等在膜表麵沉積,造成膜孔堵塞的現象。膜一旦與料液接觸,汙染即開始,由於溶質與膜之間相(xiàng)互作用產生吸(xī)附,開始改變膜特性。對於(yú)微濾膜,這一影響不十分明顯,以溶質粒子(zǐ)的聚集與(yǔ)堵孔(kǒng)為主;而對於超濾,如膜材料選(xuǎn)擇不當,影響相當大,與初始純水通量相比,可降低(dī) 20%~40%。尤其在低流速(sù)、高溶質濃度情況下,溶質在膜表麵達到或超過飽和溶解(jiě)度時(shí),便有凝膠層形成,導致(zhì)膜的透過量不依賴於所加壓力(lì),引起(qǐ)膜透過量的急劇降低,因(yīn)此在此種狀態下運(yùn)行的膜,使用後必須清洗,以恢複其性能。
控製膜汙染的措(cuò)施有(yǒu):
1.對膜生物反應池係統進水進行預處理,去除其中的(de)粗大顆粒;
2.選(xuǎn)擇合適的操作壓力;
3.縮短出(chū)水泵抽吸(xī)時間或延長停吸時間(jiān)和增加曝氣量均有利於減緩膜汙染。
對膜進(jìn)行空氣(qì)清洗可以(yǐ)除去表麵雜質,孔中的雜質可用水反洗將其排出。水反洗是用過濾水(shuǐ)從反洗罐中泵到抽水管中,根據膜種類的不同,一般每 10 分鍾~24 小時反洗一次。當水反(fǎn)洗無效果時(shí),為了保持膜的良好性能,有必要使用化學清洗方法去除汙染物。
膜(mó)的化學清洗依據汙染物的具體情況有所不同,使用(yòng)的清洗藥劑也(yě)不一樣。化學清洗(xǐ)時,選擇化學藥(yào)品的原則一是不能(néng)與膜及其他組件材(cái)質(zhì)發生任何化學反應,二是不(bú)能因為使用化(huà)學藥(yào)品而引起二次汙染。