MBR工藝處理城市汙水和工業有機汙水,由於其高效、節能、無相變、無(wú)二次汙染、產出水水質(zhì)好、占地少、自動化程度高等特點,在汙(wū)水處理與資源化工程中得到了廣泛的應用,並顯(xiǎn)示了廣闊的發展前景(jǐng)。
但(dàn)是(shì)MBR膜處理工藝也以維(wéi)護複雜、運行要求高、膜壽命低(dī)等(děng)原因(yīn),遭到運營一線認識(shí)詬病,在複雜的使用流(liú)程裏,抓住以下重點將事半功(gōng)倍而且有利於膜的壽命。
MBR影響(xiǎng)因素的控製
膜(mó)生物(wù)反應器工藝中,膜分離的操作條件類似於傳統膜分離,主要控製(zhì)因素有進水水(shuǐ)質(zhì)、膜(mó)麵流速(sù)、溫度、操作壓力、pH 值(zhí)、MLSS 等。
1.溫度膜生物反應器係統宜在 15℃~35℃下運行。通常,溫度上升,膜通量增大(dà),這主要是因為溫(wēn)度(dù)升高後降低了活性汙泥混合液的粘度,從而降低了滲透(tòu)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(kuàng)下,膜通量隨著壓力的增加而增加;但當壓力達到一(yī)定值,即濃差極化使膜表麵溶質(zhì)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,反而使膜汙堵加劇。浸沒(méi)式 MBR 的跨膜(mó)壓(yā)差不宜超過 0.05MPa。
3.溶解氧溶解(jiě)氧(yǎng)是影響有機物去除效果的重要因素(sù)。特別是在以除磷脫(tuō)氮為目的的情況下(xià), 溶(róng)解氧的濃度控製顯得尤為重(chóng)要。在不同的膜生物反(fǎn)應器工藝類型(xíng)中,混合液以各種形式在生物反應池內形成好氧、缺氧及厭(yàn)氧段。反應池各段 DO 的控(kòng)製範圍為:厭氧段在 0.2mg/L 以下(xià),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(tōng)量的影響是相互(hù)關聯的(de)。壓力較低時膜麵(miàn)流速對膜通量影響不大,壓(yā)力較高(gāo)時膜麵流速對膜通量影響很大。隨著膜麵流速的增加,膜通量也增加,尤其是當壓力比較高的時候。這是因(yīn)為膜麵流速的提高一方(fāng)麵可以增加水(shuǐ)流的剪切(qiē)力,減少汙染物在膜表(biǎo)麵的沉積;另一方麵,流速增大可以提高對流(liú)傳質係(xì)數,減少邊界層的(de)厚度(dù),減小濃差極化的影響。另外,膜麵(miàn)流速對膜麵沉積層(céng)的影響程度還與料液中汙泥濃度有關,在(zài)汙泥濃度較低(dī)時,膜滲透速率與膜麵流速呈線性增加。但當汙泥濃度較高(gāo)時,膜麵流速增加到一定的數值後,對沉積層的影響減弱,膜(mó)通量增加的速度減小。對於外置式(shì) MBR,運行條件盡可能控(kòng)製在低壓、高流(liú)速(sù),膜麵流速宜保持在 3m/s~5m/s。這樣做不僅有利於保持較高的水(shuǐ)通量,而且有利於膜的保養和維護,減少膜的清洗和更換(huàn)。
5.MLSS浸(jìn)沒(méi)式 MBR 好氧區(池)汙泥濃度(dù)宜(yí)控製在(zài) 3000mg/L~20000mg/L。一般來說,在一定的膜(mó)麵流速下(xià),當料液中汙泥濃度增加時,由於汙泥濃度過高,汙泥易在(zài)膜表麵沉積形成厚的汙泥層,導致過濾阻力增加,使膜通量下降。但是,料液中汙泥濃(nóng)度也不能太低,否則汙(wū)染物質降解速率低,同時活性汙泥對(duì)溶解性有機物的吸附和降解能力減(jiǎn)弱,使得混合液(yè)上清液中溶解性有機物濃度增加,易(yì)被膜表麵吸(xī)附,導致過濾阻力增加,膜通量下降。因此,應當維持料液中適中的汙泥濃度,過高或過低都會使水(shuǐ)通量減小。
6.pH 值膜生(shēng)物反應(yīng)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)汙泥的活性受到一定的影響,此時要適當降低出水量,保證汙水中有(yǒu)機物在反應池(chí)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,要減少適當出(chū)水量、增加曝氣時(shí)間。
正常運(yùn)行時,應極力避免對微生物新陳代謝有抑製作用的消毒液、消毒劑混入生物反應池中(zhōng)。
防止設備中微生物(wù)的正常生物機理受到破壞(huài),導致出水惡化。當汙水中含有大量的合成洗滌劑或其他起泡物質時,膜生物反應池會出現大量泡(pào)沫,此時可采取噴水(shuǐ)的方法解(jiě)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(guī)膠(jiāo)係列消泡劑。矽膠係列消泡劑被吸附到(dào)膜表(biǎo)麵,會加快膜間差壓的(de)上(shàng)升,使膜堵塞。此時,即使用藥液清洗也很(hěn)難恢複(fù)壓(yā)差,需要更換膜。
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比、混合液汙泥濃度、活(huó)性汙泥的有機負荷或汙泥齡來確定。
MBR膜汙染與清洗的控製
膜汙染是汙(wū)水中的懸浮顆粒、膠體等(děng)在膜表麵沉積,造成膜(mó)孔堵塞的現象。膜一旦與料液接觸,汙染即開始,由於溶質與(yǔ)膜之間相互作用產生吸附,開(kāi)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(jí)與堵孔為主;而對於超濾,如膜材料選擇不當,影響相(xiàng)當(dāng)大,與(yǔ)初始純水通量相比,可降低 20%~40%。尤其在低流(liú)速、高溶質濃度情(qíng)況下,溶質在(zài)膜表麵達到或超過飽和溶解度時,便有凝膠層形成,導致膜的透過量不依賴於所(suǒ)加壓力,引起膜透過量的急劇降低(dī),因此在此種狀態下運行的(de)膜,使用後必須清(qīng)洗(xǐ),以恢複其(qí)性能。
控製(zhì)膜汙染的措施有:
1.對膜生物反應池係統進(jìn)水進行預處(chù)理,去除其中的(de)粗大顆粒;
2.選擇合適的操作壓力;
3.縮短出水泵抽吸時間或延長停(tíng)吸時間(jiān)和增加曝氣量均有利於減緩膜汙染。
對膜進(jìn)行空氣清洗可以除去表麵(miàn)雜質,孔中的雜質可(kě)用水反洗將其排出。水反洗是用過(guò)濾(lǜ)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(xǐ)無效(xiào)果時,為了保持膜的良好性能,有必(bì)要使用化學清洗方法去除汙(wū)染物。
膜(mó)的化學清洗依據汙染物(wù)的具體情況有所不(bú)同,使用的清(qīng)洗藥劑也不一樣(yàng)。化學清洗時,選擇化學藥品的(de)原則一是不能與膜及其他組(zǔ)件材(cái)質發生任何化學反應,二是不能因為使(shǐ)用化學藥品而引起二次汙染。