MBR工藝處理城(chéng)市汙水(shuǐ)和工(gōng)業有(yǒu)機汙水,由於其高效、節能、無相變、無二次汙染、產出水水質好、占地少、自動化程度高等特點,在汙(wū)水處理與(yǔ)資源化工程中(zhōng)得到了廣泛(fàn)的應用,並顯示了廣闊的發展前(qián)景。
但是MBR膜處理工藝也以維護複雜、運行要(yào)求高、膜壽命低等原因,遭到運營一線認識詬病,在(zài)複雜的使用(yòng)流程裏,抓住(zhù)以下重點將事半(bàn)功倍(bèi)而(ér)且有利於膜的壽命。
MBR影(yǐng)響因素的控製
膜生物(wù)反(fǎn)應器工藝中,膜分(fèn)離的操作條件類(lèi)似於傳統膜分離,主要控製因素有進水水質、膜麵流速、溫度、操作壓力、pH 值、MLSS 等。
1.溫度膜生物反應器(qì)係統宜在 15℃~35℃下(xià)運行。通常,溫度上升,膜通量(liàng)增大,這主要是因為(wéi)溫度升高後降低了活性汙泥混合液的粘度,從而降低了滲透阻力。
2.操作(zuò)壓力在(zài)控製活性汙泥混合液特性(xìng)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(lì)達(dá)到一定值,即(jí)濃差極化使膜表麵(miàn)溶質濃度達到(dào)極(jí)限濃度時(shí),繼續增大壓力幾乎不能提高膜通量,反而使膜(mó)汙堵加劇(jù)。浸沒式 MBR 的跨膜壓差不宜超過(guò) 0.05MPa。
3.溶(róng)解氧溶解氧是(shì)影響有機(jī)物去除(chú)效果的(de)重要因素。特別是在以除(chú)磷脫氮為目的的(de)情(qíng)況下, 溶解氧的濃(nóng)度控製顯得尤為重(chóng)要。在不同的膜生物反應器工藝類型中,混(hún)合液以各種形(xíng)式在生物(wù)反應池內形成好氧(yǎng)、缺氧及厭氧段(duàn)。反應池各段 DO 的(de)控製範圍為:厭氧段在 0.2mg/L 以下(xià),缺氧(yǎng)段在0.2mg/L~0.5mg/L 之(zhī)間,好氧段溶解氧濃度宜不小(xiǎo)於 2mg/L。
4.膜麵流速膜(mó)麵流速與(yǔ)壓力對(duì)膜通量的(de)影響是相互關聯的。壓力較低時膜(mó)麵流速對膜通量影響不大,壓力(lì)較(jiào)高時膜麵流速對膜通(tōng)量影響很大。隨著膜麵流速的增(zēng)加,膜通量也增加,尤其是當壓力比(bǐ)較高的時候。這是因為膜麵流速的提(tí)高一方麵可以增加水流的剪切力,減少汙染物在膜表麵的沉積;另一方麵,流速增大可以提高對流傳質係數,減少邊界層的厚度,減(jiǎn)小濃差極化的影響。另外(wài),膜麵流速對膜麵沉積層的影(yǐng)響程度還與料液中汙泥濃(nóng)度有關,在(zài)汙泥濃度較低(dī)時,膜滲透速率與膜(mó)麵流速(sù)呈線性增加。但當汙泥濃度較高時,膜麵流速增加到一定的數值(zhí)後,對沉積(jī)層的影響減弱,膜通量增加的速度減小。對於外置式 MBR,運(yùn)行條件盡可能控製在低壓、高流速,膜麵流速宜保持在 3m/s~5m/s。這(zhè)樣做不僅有利於保持較高的水通量,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(yí)控製在(zài) 3000mg/L~20000mg/L。一(yī)般來說,在一定的膜麵流速下,當料液中汙泥濃度(dù)增加時,由於汙泥濃度過高,汙泥易在膜表麵(miàn)沉積形成厚的汙泥(ní)層,導致過濾阻力增加,使膜通(tōng)量下降。但(dàn)是,料液中汙泥濃度也不能太低,否(fǒu)則汙染物質降解速率低,同時活性汙(wū)泥對溶解性有機物的吸附和降解能力減弱,使(shǐ)得混合液上清液中溶解性(xìng)有(yǒu)機物濃(nóng)度增加,易被(bèi)膜表麵吸附,導致過濾阻力增加(jiā),膜通量下降。因此,應當維(wéi)持料液中適中的汙泥濃(nóng)度,過高或過低都(dōu)會使水通量減小。
6.pH 值膜生物反(fǎn)應池進水 pH 值宜為 6~9。
MBR生化過程控製
進(jìn)水水溫低於8℃時,活性汙泥的活性受(shòu)到一定的影響,此時要適(shì)當降低出水量,保證(zhèng)汙水(shuǐ)中有機物在反應池內(nèi)得到充分的降解,從而確保出(chū)水水質,減緩膜堵塞。
在氣溫發生突變的季節(jiē)中尤其要注意觀(guān)察出水水質,如(rú)出水水(shuǐ)質有突(tū)變時,要減少(shǎo)適(shì)當(dāng)出水(shuǐ)量、增(zēng)加曝氣時(shí)間。
正常運行時,應極力避免對微生物新陳代謝有(yǒu)抑製作(zuò)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(de)正常生(shēng)物機理受到破壞,導致出水惡化。當汙(wū)水中含有大量的合成洗滌劑或其他起泡物質時,膜(mó)生物反應池會出(chū)現大量泡沫,此時可采取噴水的方法解決,但不(bú)要向反(fǎn)應池(chí)內加入含有(yǒu)油性(xìng)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,使膜堵塞。此(cǐ)時(shí),即使用(yòng)藥液(yè)清洗(xǐ)也很難恢複壓差,需要更換膜。
MBR法工藝係統應定期排放一定量的剩(shèng)餘(yú)汙泥。排泥量可根據汙泥沉降比、混(hún)合(hé)液(yè)汙(wū)泥(ní)濃度(dù)、活性汙泥的(de)有機負荷或汙泥齡來(lái)確定。
MBR膜汙染與清洗的控製
膜汙染是汙(wū)水中(zhōng)的懸浮顆粒、膠體等在膜表麵沉積,造成膜孔(kǒng)堵塞(sāi)的現象(xiàng)。膜一旦與料(liào)液接觸,汙染即開始,由於溶質與膜之間相互作(zuò)用產生吸附,開始改變膜特性。對於微濾膜,這一影響不十分明顯(xiǎn),以溶質(zhì)粒子的聚集與(yǔ)堵孔為主;而(ér)對於(yú)超濾,如膜(mó)材(cái)料選擇不當(dāng),影響相當(dāng)大,與初始純水(shuǐ)通量相比,可降(jiàng)低 20%~40%。尤其在低流速、高溶質濃度情況下,溶質(zhì)在膜(mó)表麵達到或超過飽和溶(róng)解度時,便(biàn)有(yǒu)凝膠(jiāo)層形(xíng)成,導致(zhì)膜的透過量不依賴於所加壓力,引起膜透過(guò)量的急劇降(jiàng)低,因此在此種狀(zhuàng)態下運行的膜,使用後必須(xū)清洗,以恢複其性能。
控製膜汙染的措施(shī)有:
1.對膜生物反應(yīng)池係統進水進行(háng)預處理,去除其中的粗大顆粒;
2.選擇合適的操(cāo)作壓力;
3.縮短出水(shuǐ)泵抽吸時間或延長(zhǎng)停吸時間和增加曝氣量均有利於減緩膜汙染。
對(duì)膜進行空氣清洗可以除去(qù)表麵雜質,孔中(zhōng)的雜質可用水反洗將其排出。水反洗是用過濾水從反洗罐中泵到抽水管中,根據膜種類的不同,一(yī)般每 10 分鍾~24 小時反洗一次。當水反洗無效果時(shí),為了保持膜(mó)的良(liáng)好性能,有必要使用化學清洗方(fāng)法去除汙染物(wù)。
膜的化學清洗依據汙(wū)染物的具體(tǐ)情況有所不同,使用的清洗藥劑也不(bú)一樣。化學清洗時,選擇化學藥品的原則一是不能與(yǔ)膜及其他組件材質發生任何化學反應,二是不能因為使用化學藥品而引起二次汙染。