MBR工藝處理城市汙(wū)水和工業有機汙(wū)水,由於其高效、節能、無相變、無(wú)二次汙染、產出水水(shuǐ)質好、占地(dì)少、自(zì)動化程度高(gāo)等特點,在汙水處理(lǐ)與資源化工程中得到(dào)了廣泛(fàn)的應用,並顯示了廣(guǎng)闊的發展前景。
但(dàn)是MBR膜處理工藝也以維護複雜、運行要求高、膜壽命低等原因(yīn),遭到運營一線認識詬病,在複雜的使用流程(chéng)裏(lǐ),抓住以下重點將事半功倍而且有(yǒu)利於膜的壽命。
MBR影響因素的控製
膜(mó)生物反應器工藝中,膜分離的操作條件類(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(wēn)度(dù)膜生物反應(yīng)器係統宜在 15℃~35℃下運行。通常,溫度上升(shēng),膜通量增大,這主要是因(yīn)為溫度升高後降低(dī)了活性汙泥混合液的粘(zhān)度,從而降低(dī)了滲透阻力。
2.操作壓力在控製活性汙(wū)泥混合液(yè)特性基本不變的情況(kuàng)下,膜通量(liàng)隨著壓力的增加而增加;但當壓力達(dá)到一定值,即濃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(tōng)量(liàng),反而使膜汙堵加劇。浸沒式 MBR 的跨膜壓差不宜超過(guò) 0.05MPa。
3.溶解氧溶解氧是影響有機物去除(chú)效果的重(chóng)要因素。特別是在以除磷脫氮為目的的情(qíng)況下, 溶解氧的濃度控製顯得(dé)尤為重(chóng)要。在不同的膜生物反應器工藝類型中,混合液以各種形式在生物反應池(chí)內形成好氧、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(mó)麵流速與壓力對膜通量的影響是相互關聯的。壓力較低時膜麵流速對膜通量影響不大,壓力較高時膜(mó)麵流速對膜通量影響很大。隨著膜麵流速的增(zēng)加,膜通量(liàng)也增(zēng)加,尤(yóu)其是(shì)當壓力比較高的時候。這是因為(wéi)膜麵流速的提高一(yī)方麵可以增加水流的剪切力(lì),減少汙染物在膜表麵(miàn)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,減小(xiǎo)濃(nóng)差極化的(de)影響。另外,膜麵流速對膜麵沉(chén)積層的影響程度還與(yǔ)料液中汙泥濃(nóng)度(dù)有關,在汙泥濃(nóng)度較低時(shí),膜滲透速率與膜麵流速呈線性增加。但當汙泥濃度較高時,膜麵流速增加到一定(dìng)的(de)數值後,對沉積層的影響減(jiǎn)弱,膜通量增加的速度減(jiǎn)小。對於外置式 MBR,運行條件盡可能控製在低壓、高(gāo)流速,膜(mó)麵流速宜保持在 3m/s~5m/s。這樣做不僅有利於保(bǎo)持(chí)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(chén)積形成厚的汙泥層,導致過濾阻力增加,使膜通量下降。但是(shì),料液中汙泥濃度也不能太低,否則汙染(rǎn)物質降解速率低,同時活(huó)性汙泥(ní)對溶(róng)解性(xìng)有(yǒu)機物的吸附和降解能力減弱,使得(dé)混(hún)合液(yè)上清液中溶解性有機物濃度增加,易被膜表麵吸附,導致過濾阻力(lì)增加,膜通量下降。因此,應當維持料液中(zhōng)適中的(de)汙泥濃度,過高或過低都會(huì)使水通量減小(xiǎo)。
6.pH 值膜生物反應池進水 pH 值宜為 6~9。
MBR生化過程控製
進水水溫低於8℃時,活性汙泥的活性受到一定(dìng)的影響,此時要適當降低出水量(liàng),保證汙水中有機物(wù)在反應池內得到充分的降解,從而確保出水水質,減緩膜堵塞。
在氣溫發生突變的季節中尤其要注(zhù)意(yì)觀察出水水質(zhì),如出水水質(zhì)有突變時(shí),要減少適當出水量、增加(jiā)曝氣(qì)時間。
正常運行時,應(yīng)極力避免對微生物新陳代謝有(yǒu)抑製作用的消(xiāo)毒(dú)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受到破壞,導致出水惡化。當汙水(shuǐ)中含有大(dà)量(liàng)的合成洗滌劑或其他起泡物質(zhì)時(shí),膜生物反應池會出現大(dà)量泡沫,此時(shí)可采取噴水的(de)方法解決,但不要向反應池(chí)內加入含有油性物(wù)質的消泡劑來去除泡沫。也不(bú)可使用矽膠係(xì)列(liè)消泡劑(jì)。矽(guī)膠係列消泡劑被吸附到膜表麵,會加快膜間(jiān)差壓的上升,使膜堵塞。此時,即使用藥液清洗也很難恢複壓差,需(xū)要更換膜。
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(jiàng)比、混(hún)合液汙泥濃度、活性汙泥(ní)的(de)有機(jī)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(fú)顆粒、膠體等在膜表麵沉積,造成膜(mó)孔堵塞的現象。膜(mó)一旦與料液(yè)接觸,汙染即開始,由(yóu)於溶質與膜(mó)之間相互作用產生吸附,開始改變(biàn)膜特性。對於微濾膜,這一影響(xiǎng)不十分明顯,以溶質粒子的聚集與堵孔為主;而對於超(chāo)濾,如膜(mó)材料選擇不當,影響相當大,與初始純水通量相比,可(kě)降低 20%~40%。尤(yóu)其在低流速、高溶質濃(nóng)度情況下,溶質在膜(mó)表麵達到或超過飽和溶解度時(shí),便有凝膠層形成,導致膜的透過量不依賴(lài)於所加(jiā)壓力,引起膜透過量的急劇降低,因此在此種狀(zhuàng)態下運(yùn)行的膜(mó),使用後必須清洗,以恢複其性能。
控製膜汙染(rǎn)的措施有:
1.對膜生物反(fǎn)應(yīng)池係統進水進行預處理,去除其中的粗(cū)大(dà)顆粒;
2.選擇合適的操作壓力;
3.縮短出水泵抽吸時間或(huò)延(yán)長停吸時間和增加曝氣(qì)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(kǒng)中的雜質可用水反洗(xǐ)將其排出。水反洗是用過(guò)濾(lǜ)水從反洗(xǐ)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(fǎn)洗(xǐ)一次。當水反洗無效果時,為了保持膜的良好性能,有必要使用化學清洗方法去除汙(wū)染物(wù)。
膜的化學清洗依(yī)據汙染物的具體情(qíng)況有所(suǒ)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膜及其他組件材質(zhì)發生任何化學反應,二是不能因為使用化學藥品而(ér)引起二次汙染。