MBR工藝處理城市汙水(shuǐ)和工業有機汙水,由(yóu)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,在汙水處理與資源化工程中得到了廣泛的(de)應用,並顯示(shì)了廣(guǎng)闊(kuò)的發展前景。
但是MBR膜處理工(gōng)藝也以維護複雜、運行要求高、膜壽命低等原因,遭到運營一線認識詬病,在複(fù)雜的使用流程裏,抓住以下重點(diǎn)將(jiāng)事半功倍而且有(yǒu)利於(yú)膜的壽命。
MBR影響因素的控製
膜(mó)生物反應器工(gōng)藝中,膜分離的操作條件(jiàn)類似於傳統膜分(fèn)離,主要控製因素有進水水質、膜麵流速、溫度、操作壓(yā)力、pH 值、MLSS 等(děng)。
1.溫度膜生物反應器係統宜在 15℃~35℃下運行。通(tōng)常,溫度上升(shēng),膜通量增大,這主要是因為溫度升高後降低了(le)活性汙泥混合液的(de)粘度,從而降低了滲透阻力。
2.操作(zuò)壓力在控製活性汙泥混合液特性基本不變的情況下,膜通量隨著壓力(lì)的增加而增加;但當壓力達到一定值(zhí),即濃(nóng)差極化使膜表麵溶質濃度達到極限濃度時,繼續增大壓力幾乎不能提高膜通量,反而使膜(mó)汙堵加劇。浸沒式 MBR 的跨膜壓差不宜超過 0.05MPa。
3.溶解氧溶解氧是影響有機物(wù)去除效果的重要因(yīn)素。特(tè)別(bié)是在以除磷脫氮為目的(de)的情況下, 溶解(jiě)氧的濃度控製顯得尤為(wéi)重要。在不同(tóng)的膜生(shēng)物反應器工(gōng)藝類型中,混合液以(yǐ)各種形式在生物反應(yīng)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影響是相(xiàng)互關聯的。壓力較低時膜麵(miàn)流速對膜通(tōng)量影(yǐng)響不大,壓力較高時膜麵流速對膜通量影響很大。隨著膜麵流速的增加,膜通(tōng)量也增加,尤其是當壓力(lì)比較高的時候。這是因為膜麵流(liú)速的(de)提高一方麵可以增(zēng)加水流的(de)剪切力,減少汙染物在膜(mó)表麵的沉積;另(lìng)一方麵(miàn),流速增大(dà)可以提高(gāo)對流傳質係數,減少邊界層的厚度,減小(xiǎo)濃差極化的影響。另外,膜麵流速(sù)對膜麵沉積層的影響程度(dù)還與(yǔ)料液中汙泥濃度有關,在汙泥濃度較(jiào)低時,膜滲透速率與膜麵流速呈線性增加。但當(dāng)汙泥濃(nóng)度較高時,膜麵流速增加到一定的數值後,對沉(chén)積層的影響(xiǎng)減弱,膜通(tōng)量增加的速度減小。對於(yú)外(wài)置式 MBR,運行(háng)條件盡可能控製在低壓、高流速,膜麵流速宜保(bǎo)持在(zài) 3m/s~5m/s。這樣做不僅有利於保持較高的水通量,而且有利於(yú)膜的保養和維護,減少膜的清洗和更換。
5.MLSS浸沒式 MBR 好氧區(池)汙泥濃(nóng)度宜控製在 3000mg/L~20000mg/L。一般來說,在一定的膜(mó)麵流速下,當料液中汙泥濃度增加時,由於汙泥濃(nóng)度過高,汙(wū)泥易在膜表麵沉積形成(chéng)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(néng)太低,否則汙染物質降解速率低,同時活性(xìng)汙泥對溶解性有機物(wù)的(de)吸(xī)附和降解(jiě)能力減弱,使得混(hún)合液上清液中溶解性有機物濃度增加,易被(bèi)膜表麵吸附,導致過濾阻力(lì)增加,膜通量(liàng)下降。因此(cǐ),應當維持料液中適中的汙泥濃度,過高或過低都會使水通量減小。
6.pH 值膜生物(wù)反應池進水 pH 值宜為 6~9。
MBR生化過程控製
進水水溫低於8℃時,活性(xìng)汙泥的活性(xìng)受到一定的影響,此時(shí)要適當(dāng)降低出水量,保證汙水中有機物在(zài)反應池內得到充分的降解,從而確保出(chū)水水質,減緩膜堵塞。
在氣溫發生突變的季節中尤(yóu)其要注意觀(guān)察出水水質,如出水水(shuǐ)質有突變時,要減少適當出水量、增加曝氣時間。
正常(cháng)運行時,應極力避(bì)免對微(wēi)生物新陳代(dài)謝有抑製(zhì)作用的消毒液、消毒劑混入生物反(fǎn)應池中。
防止設備中微生(shēng)物的正常生物機理受到破壞(huài),導致(zhì)出(chū)水惡化。當(dāng)汙水中含有大量的合成洗滌劑或其他起(qǐ)泡物質時,膜生物反應(yīng)池會出(chū)現大量泡沫,此時可采取噴水(shuǐ)的方(fāng)法解決,但不要向反應池內加入含有油性物質的消泡劑來去除泡沫。也不可使用矽膠係列消泡劑。矽膠係(xì)列消泡劑被吸附到(dào)膜表麵,會加(jiā)快膜間差壓的上升,使膜堵塞。此時,即使用藥液清(qīng)洗也很難恢複壓差,需要更換膜(mó)。
MBR法工藝係統應定期排放一定量的剩餘汙泥。排泥量可根據汙泥沉降比、混合(hé)液汙泥濃度、活性汙泥的有(yǒu)機負荷(hé)或汙泥齡來確定。
MBR膜(mó)汙染與清洗的控製
膜汙染是(shì)汙水中的懸浮顆(kē)粒、膠體等(děng)在膜表麵沉積,造成膜孔堵塞的現象。膜一旦與料液接(jiē)觸,汙染即開始,由於溶質與膜之間相互(hù)作用產生吸附,開始改變膜特性。對於微濾膜,這一影響不十分明顯,以溶質粒子的聚集與堵孔為主;而對於(yú)超(chāo)濾,如膜材料(liào)選擇不當,影響相(xiàng)當大,與初始純水通量相比,可降低 20%~40%。尤(yóu)其在低流速、高溶(róng)質濃度情(qíng)況下,溶質在膜表麵達到或超過飽和(hé)溶(róng)解度時,便有凝膠層(céng)形成,導致膜的透過量不依賴於所加壓力,引(yǐn)起膜透過量的急劇降低,因此在此種狀態下運行的膜,使用後必須清洗,以恢複其性能。
控製膜汙染的(de)措施有:
1.對膜生物反應池係統進水進行預處理,去除其(qí)中的粗大顆粒(lì);
2.選擇合適的操作壓力;
3.縮短出水泵抽(chōu)吸時間或延(yán)長停吸時間和增加曝氣量均有利於(yú)減緩膜汙染。
對膜進行空(kōng)氣清洗可(kě)以除去表麵雜(zá)質,孔中的雜質可用(yòng)水反洗將其排出。水反(fǎn)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,一般每 10 分鍾~24 小時反洗一次。當水反洗無(wú)效果時,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。
膜的化學清洗依據汙染物的具體情況有所不同,使用的清洗藥劑也不一樣。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(xué)反應,二是不能因為使用化學藥品而(ér)引起(qǐ)二次汙染。