MBR工藝(yì)處理城市(shì)汙水和(hé)工業有機汙水,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,在汙水處(chù)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(zhǎn)前景。
但是MBR膜處理工藝也以維護複雜、運行要求高、膜壽命低等原因,遭到(dào)運營一線認識詬病,在複雜的使用流程(chéng)裏,抓住以下重點將(jiāng)事半功倍(bèi)而且有(yǒu)利於膜的壽命。
MBR影響因(yīn)素的控(kòng)製
膜(mó)生物反應器工藝中,膜分離的操作條件類似於傳統膜分(fèn)離(lí),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(shēng)物反應器係統宜在 15℃~35℃下(xià)運行。通(tōng)常,溫度上升,膜通量增大(dà),這主要是因為溫度升高後降低了活性汙泥混合液的粘度,從而降低(dī)了滲透阻(zǔ)力。
2.操作(zuò)壓力(lì)在控製活(huó)性汙泥混合液特性基本不變的情況下,膜(mó)通量隨著壓(yā)力的增加而增加(jiā);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(nóng)度時,繼續增大(dà)壓力幾乎不能提高膜通量,反而使膜汙堵加劇。浸沒式 MBR 的(de)跨膜壓差不宜超過 0.05MPa。
3.溶(róng)解氧溶解氧是影(yǐng)響有機物去除(chú)效果的重要因素。特別是在以除磷(lín)脫(tuō)氮為目的的(de)情況下(xià), 溶解氧的濃度控製顯得尤為(wéi)重要。在(zài)不同的膜(mó)生物反應器工藝類型中,混(hún)合液以各(gè)種形式在生物反應(yīng)池內形(xíng)成好氧、缺氧及厭氧段。反(fǎn)應池各段 DO 的控製(zhì)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(yǐng)響是相互關聯(lián)的。壓力較低時膜麵流速對膜通(tōng)量影響不大,壓力較(jiào)高時膜麵流速對膜通量影響(xiǎng)很大。隨著膜麵流速的增加,膜通量也增加,尤其是當壓(yā)力比(bǐ)較高的時候。這是因(yīn)為膜麵流速的提高(gāo)一方(fāng)麵可以增加水流的剪切力(lì),減少汙染物在膜表麵的沉(chén)積(jī);另一(yī)方(fāng)麵,流速增大可以提(tí)高對流傳質係數,減(jiǎn)少邊界層的厚度,減小濃(nóng)差極化的(de)影響。另外,膜麵流速(sù)對膜麵沉積層(céng)的影響程度還與料液中汙泥濃度有關,在汙泥濃度較低時,膜滲透速率與膜麵流速呈線性增加。但當汙泥濃度較高時(shí),膜麵流速增加到一定的數值(zhí)後,對沉積層的影響減弱,膜通量增加(jiā)的速度減小。對於外置式 MBR,運行條件盡可(kě)能控製在低壓、高流速,膜麵流速宜保持在 3m/s~5m/s。這樣做不僅有利於保持(chí)較高的水通量,而且有利於膜的保養和維護,減(jiǎn)少膜(mó)的清洗和更換。
5.MLSS浸(jìn)沒式 MBR 好氧區(池)汙泥(ní)濃度(dù)宜(yí)控製在(zài) 3000mg/L~20000mg/L。一般(bān)來說,在一定(dìng)的膜麵流速下(xià),當料液中汙泥濃度增加時,由於(yú)汙泥濃(nóng)度過高,汙泥易在膜表麵沉積(jī)形成厚的汙泥層,導致過濾阻力(lì)增加,使膜通量下降。但是,料液中汙(wū)泥濃度也不能太(tài)低,否(fǒu)則汙染物質降解速率低,同時活性汙泥對溶解性有機物的(de)吸附和降解能力減弱,使得混合液上清液中溶解(jiě)性有機物濃度增(zēng)加,易被膜表麵吸(xī)附,導(dǎo)致過濾阻力增(zēng)加,膜通量下降(jiàng)。因(yīn)此,應當維持料液中(zhōng)適中的汙泥濃度,過高或過低都會使水通量減小。
6.pH 值(zhí)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(xìng)汙泥的(de)活性受到一定(dìng)的影響,此時要(yào)適當降低出水量,保證汙水中有機物在(zài)反應池內得到充分的降解,從而確保出水水質,減緩膜堵塞。
在氣溫發生突變的季節中尤其要注意觀察出水水質,如出水水質有突變時,要(yào)減少適當出(chū)水量、增加曝氣時(shí)間。
正(zhèng)常運行時,應極力(lì)避免對微(wēi)生物新陳代謝有抑製(zhì)作用的(de)消(xiāo)毒(dú)液、消(xiāo)毒劑混入生物反應池中。
防止設備中微(wēi)生物的正常生物機理受到破壞,導致出水惡化。當汙水中含有大量的(de)合成洗滌劑(jì)或其他(tā)起泡物質(zhì)時,膜生(shēng)物反應池會出現大量泡沫,此時可采(cǎi)取噴水的(de)方法解決,但不要向反應池內加入含(hán)有(yǒu)油性物質的消泡劑來去除泡沫。也不可使(shǐ)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(de)上升,使膜堵塞。此(cǐ)時,即使用(yòng)藥液清洗也很難(nán)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(kě)根據汙泥(ní)沉降比、混(hún)合液汙泥濃度(dù)、活性汙(wū)泥的有機負荷或汙泥齡來確定。
MBR膜汙染與(yǔ)清洗的控製
膜汙染是汙水中的懸浮顆粒、膠體等在膜表麵沉積,造成膜孔堵塞的現象。膜一旦與(yǔ)料液接觸,汙染即開始,由於(yú)溶質(zhì)與膜之間相互作用產生(shēng)吸附,開始改變膜特性。對於微濾膜(mó),這一影響不十分(fèn)明顯,以溶質粒子的聚集與堵孔為主;而對於超濾,如膜材料選擇(zé)不(bú)當,影(yǐng)響相當大,與初始純水通量相比,可降低 20%~40%。尤(yóu)其在低流速、高溶質濃度情況下,溶質在膜表麵達到或超過飽和溶解度時,便有凝膠(jiāo)層形成,導(dǎo)致膜的透過量不依賴於所加壓力(lì),引起膜透過量的急劇降低,因此在此種狀態下運行(háng)的膜,使(shǐ)用後必須清(qīng)洗,以恢(huī)複其性能(néng)。
控製膜汙染的措施有:
1.對(duì)膜生物反應池係統進水進行預處(chù)理,去除其中的粗大顆粒;
2.選擇(zé)合適的操作壓力;
3.縮短出水泵抽吸時間或(huò)延長停吸時間和增加曝氣量(liàng)均有利於減緩膜汙染。
對膜進行空(kōng)氣清洗可以除去表麵雜質,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(zhōng)泵到抽水管中,根(gēn)據膜種類的(de)不同,一般每 10 分鍾~24 小時反(fǎn)洗一次。當水反洗無效果時,為了保持膜的良好性能,有必要(yào)使(shǐ)用化學清洗方法去除汙染物。
膜(mó)的化學(xué)清洗依據汙(wū)染(rǎn)物的具體情(qíng)況有所不同,使用的清洗藥劑也不一樣。化學清洗時,選擇化(huà)學藥品的原則一是不能與膜及其他組件材質發生任何化學反應,二是(shì)不能因為使用化學藥品而引起二次汙染。