MBR工藝處(chù)理城市汙水和工業(yè)有機汙水,由於其高效、節(jiē)能、無相變、無二次汙染、產出水水質好、占地少、自(zì)動(dòng)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應用(yòng),並顯示了廣闊的發展前景。
但是MBR膜處理工藝也以(yǐ)維護複雜(zá)、運行要求高、膜(mó)壽命低等原因,遭到(dào)運營一線認識(shí)詬病(bìng),在複雜的使用流程(chéng)裏,抓住以下重點將事半功倍而(ér)且(qiě)有利於膜的壽命。
MBR影響因(yīn)素的控製
膜生物(wù)反應器工藝中,膜分(fèn)離的操(cāo)作條件類似(sì)於傳統(tǒng)膜分離,主要(yào)控製因素有進水水質、膜麵流(liú)速、溫度、操作壓力、pH 值、MLSS 等(děng)。
1.溫度膜生物反應器(qì)係統宜在 15℃~35℃下運行。通常,溫度上升,膜通量增(zēng)大,這主要是因(yīn)為溫度升高後(hòu)降低了活性汙泥混合液的粘度,從而降低了(le)滲透阻力。
2.操作壓力在控製活性汙泥混合液特性基本不變的情況下,膜通量隨著壓力的增加而增加;但當壓力達到一定值,即濃差極化使膜表麵溶質(zhì)濃度達到極限濃度時(shí),繼續(xù)增大壓(yā)力幾乎不能提高膜通量,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(jiě)氧溶解(jiě)氧是影響有機物去除效果的重要因素。特別是在以除磷(lín)脫氮為目的的情(qíng)況下, 溶解氧的濃度控製顯得尤為重要(yào)。在不同的膜生物反(fǎn)應器工藝類型中,混合液以各(gè)種形式在(zài)生物反應池內形成(chéng)好氧、缺氧及(jí)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(yǎng)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(liú)速膜麵流速與壓力對膜通量的影響是相互關(guān)聯的。壓力較低(dī)時膜麵流速對膜通量影響不大,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(zēng)加,膜通(tōng)量(liàng)也(yě)增加,尤其是當壓力比較高的時候。這是因為膜麵流速的提(tí)高一方麵可以增加水流的(de)剪切力,減少汙染物在膜表麵的(de)沉(chén)積;另一方麵,流速增大可以提高對流傳質係數,減少邊(biān)界層的厚度,減小濃差極化的影響。另外,膜麵流速對膜麵沉積層的影響程(chéng)度還與料液中汙(wū)泥濃度有關,在(zài)汙泥濃度較低時,膜滲透速率與(yǔ)膜麵流速(sù)呈線性增(zēng)加。但當汙(wū)泥濃度較高時,膜麵流速增加到一定的數值後,對沉積(jī)層的影響減弱,膜通量(liàng)增加的速度減小。對於外置式 MBR,運行條件盡可能控製在低壓、高流速,膜麵(miàn)流速宜保持在 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(hé)更換。
5.MLSS浸沒式(shì) MBR 好氧區(池)汙泥濃度宜控製在 3000mg/L~20000mg/L。一般來說,在一定的膜麵(miàn)流速下,當料液中汙泥濃度增加時,由於汙泥濃度(dù)過高,汙泥易在膜(mó)表麵沉積形成厚的汙(wū)泥層,導致過濾阻力(lì)增加,使膜通量下(xià)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,同時活性汙泥(ní)對溶解性有機(jī)物的吸附(fù)和降解能力減(jiǎn)弱,使得混合液(yè)上清液(yè)中(zhōng)溶解性有機物(wù)濃度增加,易被膜表麵吸附,導致過濾阻力增加,膜通量下降。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 值膜生物反應池進水 pH 值宜為 6~9。
MBR生化過(guò)程(chéng)控製
進(jìn)水水溫低於8℃時,活性汙泥(ní)的活性(xìng)受到一定的(de)影響,此時要適當降低出水量,保證汙水中有機物在反應池內得到充(chōng)分(fèn)的降解,從而確保出水水(shuǐ)質,減緩膜堵塞。
在氣溫發生(shēng)突變的季節中(zhōng)尤其要注(zhù)意觀察(chá)出水水質,如出水水質有突(tū)變時,要減少適當出水量、增加曝氣時間。
正常運行(háng)時,應極力避免對微生(shēng)物新陳代(dài)謝有抑製作用的(de)消毒液、消毒劑混入生物反應池中。
防止設備中微生物的正(zhèng)常生(shēng)物機理受到破壞,導致出水惡化。當汙水(shuǐ)中含有(yǒu)大量的合成洗滌劑或其他起泡物質時,膜(mó)生物反應池會出現大量泡沫,此時可采取噴水的方法解決,但不要向反應池內加入含有油性物(wù)質的消泡劑來去除泡沫。也不可使用矽膠(jiāo)係列消泡劑。矽膠係列消泡劑被吸附到膜表(biǎo)麵(miàn),會加快膜間差壓的上升,使膜堵(dǔ)塞。此時,即使用藥液清洗也很難恢複壓差,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(liàng)可根據汙泥沉(chén)降比、混合液汙(wū)泥濃度、活性汙泥(ní)的有(yǒu)機負荷或汙泥齡來確定。
MBR膜汙染與清洗的控製
膜(mó)汙染是汙水中的懸浮(fú)顆粒、膠體等在膜表麵沉積,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(jiān)相互作用(yòng)產生(shēng)吸附,開(kāi)始改變膜特性。對於微濾(lǜ)膜,這一影(yǐng)響不十分明顯,以溶質粒子的聚集(jí)與堵孔為主;而對於超濾,如膜材料(liào)選擇不當,影響相當大,與初始純水通量相比,可降低 20%~40%。尤其在低流速、高(gāo)溶(róng)質濃度情況下(xià),溶質在膜(mó)表麵達到或超過飽和溶解度時,便有凝膠層形成,導致膜(mó)的透過量不依賴(lài)於所加壓力,引起膜透過量的急(jí)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(wū)染的措施有:
1.對膜生(shēng)物反應池係統進水(shuǐ)進行預處理,去除其中的粗大顆粒;
2.選擇合(hé)適的(de)操(cāo)作壓力(lì);
3.縮短出水泵抽吸時間或延長(zhǎng)停吸(xī)時(shí)間和增加曝氣量均有利於減緩膜汙染。
對膜進行空氣清洗可以除去表麵雜質,孔中的雜質可用水反洗將其排出。水反洗是用過濾水從反洗罐中泵到抽水管中,根(gēn)據膜種類的不同,一般每 10 分鍾~24 小時反洗一次。當水反洗無效果時,為(wéi)了保持膜的良好性能,有必要(yào)使用化學清洗(xǐ)方法去除汙染物。
膜的(de)化學清洗依據汙染物的具體情況有所不(bú)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反應(yīng),二是不能因為使用化(huà)學藥品而引起二次汙染。