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总算说透了MBR工艺!
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2024.05.08 辽宁

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MBR膜生物反应器法处理城市污水和工业有机污水,由于其高效、节能、无相变、无二次污染、产出水水质好、占地少、自动化程度高等特点,在污水处理与资源化工程中得到了广泛的应用,并显示了广阔的发展前景。
1、MBR的概念
MBR是膜-生物反应器(Membrane Bio-Reactor)的简称,MBR是指将超、微滤膜分离技术与污水处理中的生物反应器相结合而成的一种新的污水处理装置。这种反应器综合了膜处理技术和生物处理技术带来的优点。超、微滤膜组件作为泥水分离单元,可以完全取代二次沉淀池。以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池,在生物反应器中保持高活性污泥浓度,提高生物处理有机负荷,从而减少污水处理设施占地面积,并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。主要利用膜分离设备截留水中的活性污泥与大分子有机物。膜生物反应器系统内活性污泥(MLSS)浓度可提升至8000~10,000mg/L,甚至更高;污泥龄(SRT)可延长至30天以上。
膜生物反应器因其有效的截留作用,可保留世代周期较长的微生物,可实现对污水深度净化,同时硝化菌在系统内能充分繁殖,其硝化效果明显,对深度除磷脱氮提供可能。
2、MBR膜的类型及组合方式
1、MBR膜的类型
1、固液分离型膜
固液分离型膜--生物反应器是在水处理领域中研究得最为广泛深入的一类膜生物反应器,是一种用膜分离过程取代传统活性污泥法中二次沉淀池的水处理技术。
其通过膜组件将固体有机物回流至反应器中,再将处理过的有机水排出。膜分离生物反应器的类型可以根据膜组件与生物反应器位置进行分类有一体式膜生物反应器、分置式膜生物反应器、复合式膜生物反应器。
在传统的废水生物处理技术中,二次沉淀池中的泥水分离靠重力作用完成的,其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能,沉降性越好,泥水分离效率越高。
而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况,改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件,这限制了该方法的适用范围。
由于二沉池固液分离的要求,曝气池的污泥不能维持较高浓度,一般在 1.5~3.5g/L左右,从而限制了生化反应速率。
水力停留时间(HRT)与污泥龄(SRT)相互依赖,提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥,其处置费用占污水处理厂运行费用的25% ~40% 。
针对上述问题:
MBR将分离工程中的膜分离技术与传统废水生物处理技术有机结合,大大提高了固液分离效率;
并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌(特别是优势菌群)的出现,提高了生化反应速率;
同时,通过降低F/M比减少剩余污泥产生量(甚至为0),从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。
2、曝气膜
曝气膜--生物反应器(AMBR)采用透气性致密膜(如硅橡胶膜)或微孔膜(如疏水性聚合膜),以板式或中空纤维式组件,在保持气体分压低于泡点( Bubble Point)情况下,可实现向生物反应器的无泡曝气。
该工艺的特点是提高了接触时间和传氧效率,有利于曝气工艺的控制,不受传统曝气中气泡大小和停留时间的因素的影响。
3、萃取膜
萃取膜生物反应器,又称为EMBR(Extractive Membrane Bioreactor)。
因为高酸碱度或对生物有毒物质的存在,某些工业废水不宜采用与微生物直接接触的方法处理;
当废水中含挥发性有毒物质时,若采用传统的好氧生物处理过程,污染物容易随曝气气流挥发,发生气提现象,不仅处理效果很不稳定,还会造成大气污染。
为了解决这些技术难题,英国学者Livingston研究开发了EMB。废水与活性污泥被膜隔开来,废水在膜内流动,而含某种专性细菌的活性污泥在膜外流动,废水与微生物不直接接触,有机污染物可以通过选择性透过膜被另一侧的微生物降解。
由于萃取膜两侧的生物反应器单元和废水循环单元是各自独立,各单元水流相互影响不大,生物反应器中营养物质和微生物生存条件不受废水水质的影响,使水处理效果稳定。
2、MBR膜的组合方式
根据膜组件和生物反应器的组合方式,可将膜--生物反应器分为分置式、一体式以及复合式三种基本类型。(以下讨论的均为固液分离型膜--生物反应器)
1、分置式
把膜组件和生物反应器分开设置。
生物反应器中的混合液经循环泵增压后打至膜组件的过滤端,在压力作用下混合液中的液体透过膜,成为系统处理水;固形物、大分子物质等则被膜截留,随浓缩液回流到生物反应器内。
2、一体式
把膜组件置于生物反应器内部。进水进入膜--生物反应器,其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除,再在外压作用下由膜过滤出水。
这种形式的膜--生物反应器由于省去了混合液循环系统,并且靠抽吸出水,能耗相对较低;占地较分置式更为紧凑,近年来在水处理领域受到了特别关注。
但是一般膜通量相对较低,容易发生膜污染,膜污染后不容易清洗和更换。
3、复合式
形式上也属于一体式膜--生物反应器,所不同的是在生物反应器内加装填料,从而形成复合式膜--生物反应器,改变了反应器的某些性状。
4、组合工艺
为了使废水达到更好的净化效果,常常将生化工艺和MBR工艺组合成新的系统。
3、MBR的工艺特点
与许多传统的生物水处理工艺相比,MBR具有以下主要优点:
1、出水水质优质稳定
由于膜的高效分离作用,分离效果远好于传统沉淀池,处理出水极其清澈,悬浮物和浊度接近于零,细菌和病毒被大幅去除,出水水质优于建设部颁发的生活杂用水水质标准(CJ25.189),可以直接作为非饮用市政杂用水进行回用。
同时,膜分离也使微生物被完全被截流在生物反应器内,使得系统内能够维持较高的微生物浓度,不但提高了反应装置对污染物的整体去除效率,保证了良好的出水水质,同时反应器对进水负荷(水质及水量)的各种变化具有很好的适应性,耐冲击负荷,能够稳定获得优质的出水水质。
2、剩余污泥产量少
该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行,剩余污泥产量低(理论上可以实现零污泥排放),降低了污泥处理费用。
3、占地面积小,不受设置场合限制
生物反应器内能维持高浓度的微生物量,处理装置容积负荷高,占地面积大大节省;该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省,不受设置场所限制,适合于任何场合,可做成地面式、半地下式和地下式。
4、可去除氨氮及难降解有机物
由于微生物被完全截流在生物反应器内,从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长,系统硝化效率得以提高。同时,可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间,有利于难降解有机物降解效率的提高。
5、操作管理方便,易于实现自动控制
该工艺实现了水力停留时间(HRT)与污泥停留时间(SRT)的完全分离,运行控制更加灵活稳定,是污水处理中容易实现装备化的新技术,可实现微机自动控制,从而使操作管理更为方便。
6、易于从传统工艺进行改造
该工艺可以作为传统污水处理工艺的深度处理单元,在城市二级污水处理厂出水深度处理(从而实现城市污水的大量回用)等领域有着广阔的应用前景。
膜--生物反应器也存在一些不足。主要表现在以下几个方面:
(1)膜造价高:使膜-生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺。
(2)膜容易污染:给操作管理带来不便。
(3)能耗高
首先MBR泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力;其次是MBR池中MLSS浓度非常高,要保持足够的传氧速率,必须加大曝气强度;还有为了加大膜通量、减轻膜污染,必须增大流速,冲刷膜表面,造成MBR的能耗要比传统的生物处理工艺高。
4、MBR工艺用膜
膜可以由很多种材料制备,可以是液相、固相甚至是气相的。目前使用的分离膜绝大多数是固相膜。根据孔径不同可分为:微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜;根据材料不同,可分为无机膜和有机膜,无机膜主要是微滤级别膜。膜可以是均质或非均质的,可以是荷电的或电中性的。广泛用于废水处理的膜主要是由有机高分子材料制备的固相非对称膜。
1、膜的分类依据及分类
1)膜材质
①高分子有机膜材料:聚烯烃类、聚乙烯类、聚丙烯腈、聚砜类、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等。
有机膜成本相对较低,造价便宜,膜的制造工艺较为成熟,膜孔径和形式也较为多样,应用广泛,但运行过程易污染、强度低、使用寿命短。
②无机膜:是固态膜的一种,是由无机材料,如金属、金属氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、无机高分子材料等制成的半透膜。目前在MBR中使用的无机膜多为陶瓷膜。
2)膜孔径
MBR工艺中用膜一般为微膜(MF)和超滤膜(UF),大都采用0.1~0.4μm膜孔径,这对于固液分离型的膜反应器来说已经足够,微滤膜常用的聚合物材料有:聚碳酸酯、纤维素酯、聚偏_氟乙烯、聚砜、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚酰亚胺、聚丙烯、聚醚醚酮、聚酰胺等。
超滤常用聚合聚醚砜(PES)、聚酰胺、聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯、纤维素酯、聚聚亚酰胺、聚醚酰胺等。
膜组件为了便于工业化生产和安装,提高膜的工作效率,在单位体积内实现最大的膜面积,通常将膜以某种形式组装在一个基本单元设备内,在一定的驱动力下,完成混合液中各组分的分离,这类装置称为膜组件( Module)。工业上常用的膜组件形式有五种:板框式、螺旋卷式、圆管式、中空纤维式和毛细管式。前两种使用平板膜,后三者使用管式膜。圆管式膜直径>10mm;毛细管式0.5~10.0mm。
表:各种膜组件特性名称/项目
中空纤维式
毛细管式
螺旋卷式
平板式
圆管式
冲填密度
清洗
压力降
可否高压操作
较难
较难
膜形式限制
2、MBR工艺中常用的膜组件形式
1)板框式
MBR工艺最早应用的一种膜组件形式,外形类似于普通的板框式压滤机。
优点:制造组装简单,操作方便,易于维护、清洗、更缺点:密封较复杂,压力损失大,装填密度小。
2)圆管式
由膜和膜的支撑体构成,有内压型和外压型两种运行方式。实际中多采用内压型,即进水从管内流入,渗透液从管外流出。膜直径在6~24mm之间。
优点:料液可以控制湍流流动,不易堵塞,易清洗,压力损失小。
缺点:装填密度小。
3)中空纤维式
外径一般为40~250um,内径为25~42μm。在MBR中,常把组件直接放入反应器中,不需耐压容器,构成浸没式膜-生物反应器。一般为外压式膜组件。
4)柱形中空纤维膜
优点:耐压强度高,不易变形,不需支撑材料;装填密度高;造价相对较低;寿命较长,可以采用物化性能稳定,适水率低的尼龙中空纤维膜。
缺点:对堵塞敏感,污染和浓差极化对膜的分离性能有很大影响。
5)螺旋卷式
螺旋卷式简称卷式,主要部件为多孔支撑材料,两侧是膜,三边密封,开放边与一根多孔的中心产品水收集管密封连接,在膜袋外部的原水侧垫一层网眼型间隔材料,把膜袋-隔网依次迭合,绕中心集水管紧密地卷起来,形成一个膜卷,装进圆柱形压力容器内,就制成了—个螺旋卷式膜组件优点:膜的装填密度高;膜支撑结构简单;浓差极化小;容易调整膜面流态。
缺点:中心管处易泄漏;膜与支撑材料的粘结处膜易破裂而泄漏;膜的安装和更换困难。
5、MBR膜组件设计的一般要求
1、对膜提供足够的机械支撑,流道通畅,没有流动死角和静水区;
2、能耗较低,尽量减少浓差极化,提高分离效率,减轻膜污染;
3、尽可能高的装填密度,安装,清洗、更换方便;
4、具有足够的机械强度、化学和热稳定。
膜组件的选用要综合考虑其成本,装填密度、应用场合、系统流程、膜污染及清洗、使用寿命。
3、MBR的控制
1、影响因素的控制
膜生物反应器工艺中,膜分离的操作条件类似于传统膜分离,主要控制因素有进水水质、膜面流速、温度、操作压力、pH 值、MLSS 等。
1、温度
膜生物反应器系统宜在 15℃~35℃下运行。通常,温度上升,膜通量增大,这主要是因为温度升高后降低了活性污泥混合液的粘度,从而降低了渗透阻力。
2、操作压力
在控制活性污泥混合液特性基本不变的情况下,膜通量随着压力的增加而增加;但当压力达到一定值,即浓差极化使膜表面溶质浓度达到极限浓度时,继续增大压力几乎不能提高膜通量,反而使膜污堵加剧。浸没式 MBR 的跨膜压差不宜超过 0.05MPa。
3、溶解氧
溶解氧是影响有机物去除效果的重要因素。特别是在以除磷脱氮为目的的情况下, 溶解氧的浓度控制显得尤为重要。在不同的膜生物反应器工艺类型中,混合液以各种形式在生物反应池内形成好氧、缺氧及厌氧段。反应池各段 DO 的控制范围为:厌氧段在 0.2mg/L 以下,缺氧段在0.2mg/L~0.5mg/L 之间,好氧段溶解氧浓度宜不小于 2mg/L。
4、膜面流速
膜面流速与压力对膜通量的影响是相互关联的。压力较低时膜面流速对膜通量影响不大,压力较高时膜面流速对膜通量影响很大。随着膜面流速的增加,膜通量也增加,尤其是当压力比较高的时候。这是因为膜面流速的提高一方面可以增加水流的剪切力,减少污染物在膜表面的沉积;另一方面流速增大可以提高对流传质系数,减少边界层的厚度,减小浓差极化的影响。另外,膜面流速对膜面沉积层的影响程度还与料液中污泥浓度有关,在污泥浓度较低时,膜渗透速率与膜面流速呈线性增加。但当污泥浓度较高时,膜面流速增加到一定的数值后,对沉积层的影响减弱,膜通量增加的速度减小。对于外置式 MBR,运行条件尽可能控制在低压、高流速,膜面流速宜保持在 3m/s~5m/s。这样做不仅有利于保持较高的水通量,而且有利于膜的保养和维护,减少膜的清洗和更换。
5、MLSS
浸没式 MBR 好氧区(池)污泥浓度宜控制在 3000mg/L~20000mg/L。一般来说,在一定的膜面流速下,当料液中污泥浓度增加时,由于污泥浓度过高,污泥易在膜表面沉积形成厚的污泥层,导致过滤阻力增加,使膜通量下降。但是,料液中污泥浓度也不能太低,否则污染物质降解速率低,同时活性污泥对溶解性有机物的吸附和降解能力减弱,使得混合液上清液中溶解性有机物浓度增加,易被膜表面吸附,导致过滤阻力增加,膜通量下降。因此,应当维持料液中适中的污泥浓度,过高或过低都会使水通量减小。
6、pH 值
膜生物反应池进水 pH 值宜为 6~9。
2、MBR生化过程控制
进水水温低于 8℃时,活性污泥的活性受到一定的影响,此时要适当降低出水量,保证污水中有机物在反应池内得到充分的降解,从而确保出水水质。减缓膜堵塞。
在气温发生突变的季节中尤其要注意观察出水水质,如出水水质有突变时,要减少适当出水量、增加曝气时间。
正常运行时,应极力避免对微生物新陈代谢有抑制作用的消毒液、消毒剂混入生物反应池中。防止设备中微生物的正常生物机理受到破坏,导致出水恶化。
当污水中含有大量的合成洗涤剂或其他起泡物质时,膜生物反应池会出现大量泡沫,此时可采取喷水的方法解决,但不要向反应池内加入含有油性物质的消泡剂来去除泡沫。也不可使用硅胶系列消泡剂。硅胶系列消泡剂被吸附到膜表面,会加快膜间差压的上升,使膜堵塞。此时,即使用药液清洗也很难恢复压差,需要更换膜。
MBR法工艺系统应定期排放一定量的剩余污泥。排泥量可根据污泥沉降比、混合液污泥浓度、活性污泥的有机负荷或污泥龄来确定。
4、MBR运行故障排除表
MBR工艺运行问题诊断表
问题分类
问题表现
原因及措施
曝气问题
平均曝气强度低、高低曝气不显著
1、平均曝气强度不足的,需通过调整风机运行参数,保证总风量满足平均曝气强度
2、调节脉冲曝气参数及曝气旁路手动阀,调节办法详见脉冲曝气指导文件。
2个及以上独立膜池之间曝气不均
各膜池液位不同导致的气量分配不均,可采取液位联通或者风管独立处理,并调整膜产水液位设定及流量控制,尽可能让各膜池液位保持一致
廊道/组器间曝气不均衡问题
1、廊道布水液位差引起,检查进水闸门及出水堰门开度;
2、脉冲曝气阀门开度设置引起,检查高低曝气调节阀开度,以视觉观察各廊道曝气强度相当为准;
3、膜池底部不平整引起,需对组器高度进行矫正,可采取膜池底部水平度修正,或组器底座高度修正
4、膜池底部污泥淤积,进行清淤
组器内曝气不均
1、膜池底部不平整引起,处理方式同上;
2、膜组器局部积泥,处理措施参见积泥问题;
3、曝气槽局部污堵或歪斜,清理并调正曝气槽;
4、膜池底部污泥淤积,清淤。
积泥问题
普遍、大面积积泥
1、低负压下的膜组器积泥可通过加大曝气恢复,进行空曝气1~2h(即停止产水,维持正常曝气或原曝气的1.5 倍,整体加大曝气或单个膜组器起吊起30-50cm加大),或者水反洗0.5h(流量为原产水流量的1~1.5 倍),或者空曝时同时水反洗
2、积泥密实、严重情况下,需通过离线冲洗恢复;
3、整体高污泥浓度引起,降低污泥浓度,降低膜负载;提高曝气强度;
4、整体曝气不足引起,参照脉冲曝气指导文件检查脉冲高低曝气强度及频率。
局部积泥
曝气不均引起,参见曝气问题
毛发积聚
1、进水毛发多及格栅拦截效果不佳引起,易导致膜组器积泥、膜组器挡板破损、膜丝磨损等,应加强进水管网检查,特别是区域有养殖及加工排污单位;
2、加强日常膜格栅的运维检测,关注格栅密封件的磨损及更换,针对内进流格栅,易出现孔板间及孔板两侧泄露,需在孔板间及两侧增加密封措施;
3、比通量衰减至0.5LMH/kpa、无法满足产水能力时,应离线冲洗,去除毛发。
混合液问题
污泥浓度高
1、加强排泥,污泥浓度应控制在12000mg/L以下;
2、污泥浓度短时激增,检查污泥回流泵组;检查膜池进出水闸门。
污泥过滤性差/粘度差
1、进水水质引起(油性物质导致的粘度提高泡沫多;毒性物质导致的生化污泥坏死,细胞破裂粘度及过滤水质变差),活性污泥更换,投加絮凝剂改善;
2、低温引起,低于20mL/50mL·5min且产能不足情况下,通过投加PAC、MPE等改善
廊道间污泥浓度不均
配水、回流、产水比例不均引起,应调整回流堰门及产水设置,增加污泥浓度较高的廊道的进水及回流量,促进污泥浓度均衡
压差问题
压差高、比通量低(<0.5LMH/kpa)
1、积泥问题引起,参照积泥问题措施处理
2、低温问题引起,参照冬季低温问题措施处理
3、清洗后压差降低不明显或者增加迅速,参照清洗问题措施处理;
4、结垢问题引起,参照结垢问题措施处理
5、膜丝老化引起,送膜厂检测
6、进水水质复杂、上清液TOC高,增加上层混合液排放措施,定期排放上层混合液
冬季低温问题
冬季低温下,通量降低、跨膜压差升高
1、入冬前进行离线洗膜,保持良好膜状态;
2、入冬前增大排泥量,降低污泥浓度(满足生化处理需求);
3、加强混合液过滤性监测,低于20mL/50mL·5min且产能不足情况下,参照混合液问题措施处理;
4、产能不足情况下,提高曝气强度。
产水问题
出水浊度高(NTU>1)
1、水下部分有泄露引起,检查不锈钢金属软管(包括与膜组器的法兰连接处)、膜组器集水管及U型管、膜元件堵头等,检查及处理详见膜厂产品安装、运行、维护指南;
2、断丝引起,参照断丝问题处理措施;
3、检查膜组器膜丝的磨损、破皮;
4、离线清洗后组器安装过程中U型集水管安装不到位、U型集水管橡胶圈破损或变形、膜元件堵头松动/脱落;
5、不锈钢产水软管老化、产生漏点;
6、检查膜元件不锈钢方管是否出现漏点,出现漏点可采用ABS胶封堵
出水夹带气泡问题
1、检查膜池水上部分(膜组器软管的破损或腐蚀、产水管的阀门法兰泄露等)是否存在泄露;检查膜丝破损及破皮导致的漏气;
2、膜组器压差过高引起,参照压差高问题处理
结垢
膜丝外层结垢
1、进水硬度较高引起,通过预处理软化降低进入生化系统硬度;
2、加强在线酸洗,必要时定期离线柠檬酸浸泡(不可采用草酸方案);
膜盒内部结垢
1、进水硬度较高引起,定期在线酸洗,溶解管道和膜组器内部垢;
2、已严重结垢的,需进行离线酸洗,强制循环,药剂采用氨基磺酸与柠檬酸复合清洗方案
清洗问题
在线清洗后通量恢复不佳
1、检查在线清洗流量、药剂浓度、程序是否正确,参见膜厂产品安装、运行、维护指南;
2、膜组器积泥引起,起吊组器检查积泥情况,如果积泥较严重,参照积泥问题措施处理;
3、铁盐污染引起(表现为膜丝发红),尝试在线酸洗恢复,如效果不佳,需进行离线酸洗;
4、膜丝或膜盒内结垢引起,参见结垢问题措施
离线清洗后通量恢复不佳
1、首次膜离线清洗,应送膜厂给出离线清洗方案;
2、清洗温度未达到清洗要求,应尽量避免冬季低温下清洗;
3、清洗药剂浓度未达到清洗要求,复核清洗药剂浓度,检查ph;
4、膜盒内部结垢引起,参见结垢问题措施
5、膜丝老化,需送膜厂对膜丝进行膜丝检测
在线清洗后通量衰减较快
1、膜组器积泥引起,起吊组器检查积泥情况,如果积泥较严重,参照积泥问题措施处理;
2、膜丝或膜盒内结垢引起,参见结垢问题措施
离线清洗后通量衰减较快
1、膜丝老化,需送膜厂对膜丝进行膜丝检测
抽真空问题
抽真空效率低
1、抽真空机组问题引起,液环式抽真空泵需要重点关注管道及逆止阀状态、泵组叶轮磨损、密封水的供应及水位等,真空罐应及时补水,保证水位在视窗范围内;
2、管路系统漏气,特别是抽真空阀关闭不严(逐廊道检查停产水状态下产水专用设备的液柱变化),打压查找漏点。
廊道频繁抽真空
1、管路系统漏气引起,打压检查抽真空阀门、检查泵前管道气密性、检查单个膜组软管连接口气密性、检查软管泄露腐蚀情况等;
2、跨膜压差过大引起,参见跨膜压差问题措施处理。
3、膜组器有漏点,如U型集水管、法兰盘、堵头等,可以通过浊度情况判断。
材质问题
组器框架焊点、不锈钢方管腐蚀
1、水质及药剂问题,检查进水ph、氯离子及药剂成分等;
2、大部分项目发生腐蚀的点位在板材二次加工点位,特别是焊接处,分析为焊接工艺评定有偏差,局部产生“贫铬”问题。以上问题重点根据进水实际水质选择膜组器及配套管道材质;如已实施项目,目前采取主要是在焊接点位涂刷防腐漆缓解,详见附件。
3、不锈钢方管腐蚀,短期采用环氧树脂胶修补局部腐蚀点,严重时可采用过水管上下封堵(详见附件),长期应采用IV型膜组件,取消不锈钢过水方管。
水量系数问题
无法满足高峰期处理水量需求
1、水量系数问题主要发生在负荷率较高的中小型水厂,进水峰谷负荷明显,造成膜系统运行通量压力大;
2、调研区域管网分部、高程及用户排水情况,调控进水闸门控制管网进水流量;
3、根据峰谷时间节点,调蓄进水泵井液位及泵组运行工况,缓冲水量系数;
4、工业水项目配套调节池,充分发挥调蓄能力;
5、生化池及膜池水位的调蓄能力管控,有空位项目可以增加膜组器提高峰值产水能力。
其他问题
膜丝滤层磨损、裂纹、破皮问题
1、膜产品问题,持续完善中、膜材质、膜元件加工及膜丝根部保护;
2、毛发问题,常见于膜元件上部并且表层膜丝外侧,原因毛发积累后导致的并排两个膜元件膜丝表面的直接摩擦导致;及时安排进行离线冲洗及按毛发积累问题检查处置相关系统;
3、风量过大问题,核定调整脉冲高低强度,修正运行风量;
4、积泥问题引起,膜组器积泥后导致非积泥区域曝气强度过高,膜丝磨损,按积泥问题处置。
断丝问题
1、一般断丝率在1%以内不会对产水量和品质产生显著影响,将断丝打结处理,根部可用堵头封堵;
2、曝气强度过高引起,需调整曝气强度在适合范围内;
3、膜池内有锋利异物,投运前应对生化池系统进行清理,投运后应及时打捞锋利异物。
能耗问题
生化及膜池系统根据水量确定运行配套方案(运行数量、膜组器投运、污泥浓度控制、混合液回流控制等,避免膜产水通量过低、膜系统运行不经济。
注:表格来源污托邦社区,作者:adolph,如需下载到社区搜索《MBR工艺运行问题诊断表》
5、MBR膜污染控制与清洗
膜污染是污水中的悬浮颗粒、胶体等在膜表面沉积,造成膜孔堵塞的现象。膜一旦与料液接触, 污染即开始,由于溶质与膜之间相互作用产生吸附,开始改变膜特性。对于微滤膜,这一影响不十分明显,以溶质粒子的聚集与堵孔为主;而对于超滤,如膜材料选择不当,影响相当大,与初始纯水通量相比,可降低 20%~40%。尤其在低流速、高溶质浓度情况下,溶质在膜表面达到或超过饱和溶解度时,便有凝胶层形成,导致膜的透过量不依赖于所加压力,引起膜透过量的急剧降低,因此在此种状态下运行的膜,使用后必须清洗,以恢复其性能。
控制膜污染的措施有:
1) 对膜生物反应池系统进水进行预处理,去除其中的粗大颗粒;2) 选择合适的操作压力;3) 缩短出水泵抽吸时间或延长停吸时间和增加曝气量均有利于减缓膜污染。
对膜进行空气清洗可以除去表面杂质,孔中的杂质可用水反洗将其排出。水反洗是用过滤水从反洗罐中泵到抽水管中,根据膜种类的不同,一般每 10 分钟~24 小时反洗一次。
当水反洗无效果时,为了保持膜的良好性能,有必要使用化学清洗方法去除污染物。膜的化学清洗依据污染物的具体情况有所不同,使用的清洗药剂也不一样。化学清洗时,选择化学药品的原则一是不能与膜及其他组件材质发生任何化学反应,二是不能因为使用化学药品而引起二次污染。
膜清洗常用清洗剂的类别和性能如下表:
表 清洗剂的种类和性能种类主要功能典型化合物污染物的类型
碱性物质水解、增溶功能NaOH有机物、多糖、蛋白质和微生物
氧化剂、杀菌剂氧化降解、杀菌、消毒NaClO、H2O2、臭氧、过氧乙酸腐殖质、蛋白质和微生物污染
酸增溶作用柠檬酸、硝酸污垢、结垢、金属氧化物
络(螯)合剂络(螯)合、增溶硝酸/EDTA污垢、结垢、金属氧化物
表面活性剂乳化、分散,调节表面性质表面活性剂、洗涤剂脂肪、油和蛋白质、微生物污染
酶制剂降解高分子链、增溶作用酶洗涤剂蛋白质、胞外聚合物、微生物污染
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