MBR工藝處理(lǐ)城市汙水和工業有機汙水(shuǐ),由於其高效(xiào)、節能、無相變、無二次汙染、產出水(shuǐ)水質好、占地少、自動化程度高等特點,在汙水處理與資源化工程(chéng)中得到了廣泛的(de)應用,並顯示了廣闊的發展前(qián)景。
但是MBR膜處理工(gōng)藝也以維護複雜、運行要求高、膜壽(shòu)命低等原因,遭到運營一線認識詬病,在複雜的使用流程裏,抓住(zhù)以下重點(diǎn)將事(shì)半功倍而且有利於膜(mó)的壽命。
MBR影響因素的控製
膜生物反應器工藝中,膜分離的操(cāo)作條件類似於傳統膜分(fèn)離,主要控製因素有進水水質、膜麵流(liú)速、溫度、操作壓力、pH 值(zhí)、MLSS 等。
1.溫度(dù)膜生物反應器係統(tǒng)宜在 15℃~35℃下運行。通常,溫度上升,膜通量增(zēng)大,這主要是因為溫度升高後降低了(le)活性(xìng)汙泥混合液的粘度,從而降低了滲透阻力。
2.操作壓力在控製活(huó)性汙泥混合液特(tè)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(yā)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(tí)高(gāo)膜通量,反而(ér)使膜汙堵加劇。浸沒式 MBR 的跨膜壓差不宜超(chāo)過(guò) 0.05MPa。
3.溶解氧溶解氧是影響有機物去除效果的重要因素。特別是在(zài)以除磷脫氮為目的的情況下, 溶解氧的濃度(dù)控製顯(xiǎn)得尤為重要。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內(nèi)形成好氧、缺氧及厭氧段。反應(yīng)池各(gè)段 DO 的控製範(fàn)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(yǎng)濃度宜不小於 2mg/L。
4.膜麵(miàn)流速膜麵流速與壓力對膜通量的影響是相互關聯的。壓力(lì)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(hěn)大。隨著膜麵流速的增加(jiā),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(liú)速的提高一方麵可以增加水流的剪切力,減少汙染物在膜表麵的沉積;另一(yī)方麵(miàn),流速增大可以提高對流傳質係數,減少邊界層的厚度,減小濃差極化的影響。另外,膜(mó)麵流(liú)速對膜麵沉積層的影響程度還與料液中汙泥濃度(dù)有關,在汙(wū)泥濃度較低時,膜滲透速率與膜(mó)麵流速呈線性增加。但(dàn)當汙泥濃度較高(gāo)時(shí),膜(mó)麵流速增加到一定的數值(zhí)後,對沉(chén)積層的影響減弱,膜通量增加的速度減小。對於外置式 MBR,運行條件盡可能控製在低壓、高流(liú)速,膜麵流(liú)速(sù)宜(yí)保持在 3m/s~5m/s。這樣(yàng)做不僅有利於保持(chí)較高的水通量,而(ér)且有(yǒu)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(hǎo)氧(yǎng)區(池)汙泥濃(nóng)度宜控製在 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(yóu)於汙泥濃度過高,汙泥易在膜表麵沉積(jī)形成厚(hòu)的汙(wū)泥層,導致過濾阻力增加,使膜通量下降。但是,料液中汙泥濃度也不能太低,否(fǒu)則(zé)汙染物質降解速率低,同時活性汙泥對溶解性有機(jī)物的吸(xī)附和降解(jiě)能力減弱,使得混合液上清液中(zhōng)溶解性有機物濃度增加,易被膜表麵吸附,導(dǎo)致過濾阻力增加,膜通量下降。因此,應當維持料液(yè)中適中的(de)汙泥(ní)濃度(dù),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生化過程控製(zhì)
進水水溫低於(yú)8℃時,活性汙(wū)泥(ní)的活性受到一定的影響,此時要適當降低(dī)出水量,保證汙水中有機物在反應池內得到充分的降解(jiě),從而確保出水水質,減(jiǎn)緩(huǎn)膜堵塞。
在氣溫發生突變的季節中尤其要注意觀察出(chū)水水質,如出水水質有突(tū)變時,要減少適當出水量、增加曝(pù)氣時間。
正常運行時,應(yīng)極力避免對微生物新陳代謝(xiè)有抑製作用的消毒液、消毒劑混入生物反應池中。
防止設備中微生物的正常生物(wù)機理受到破壞,導致出水惡(è)化。當汙水中含有大量(liàng)的合成洗滌劑或其他(tā)起泡物質時,膜生物反應池會出現大量泡沫,此時可(kě)采取噴水的方法解(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(mò)。也不可使用矽膠係(xì)列消泡(pào)劑。矽膠係(xì)列消泡劑被吸附到(dào)膜表麵,會加快膜間差壓的上升,使膜堵塞。此時,即使用藥液(yè)清洗也很難恢複壓差,需要(yào)更換膜。
MBR法工藝係統應定期排放(fàng)一定量的剩餘汙泥(ní)。排泥量可根據(jù)汙泥沉降比、混(hún)合液汙(wū)泥濃度、活性汙泥的有機負荷或汙泥(ní)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(jiāo)體等在膜表麵沉積,造成膜孔堵塞的現象。膜一(yī)旦與料液接觸(chù),汙染即開始,由(yóu)於溶質(zhì)與膜之間(jiān)相互作用產生吸附,開始改變膜特性。對於微濾膜,這一影響不十分明顯,以溶質粒子的聚集與堵孔為主;而對於超濾,如膜材料選擇不當,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、高溶質濃度情況下,溶(róng)質在膜(mó)表(biǎo)麵達到(dào)或超過飽和(hé)溶解度時,便有凝膠層形成,導致膜的透過量不(bú)依賴於所加壓力,引起(qǐ)膜透過量(liàng)的急劇(jù)降低,因此在此種狀態下(xià)運行的膜,使用後必(bì)須清洗,以恢複其性(xìng)能。
控製(zhì)膜汙染(rǎn)的措施有:
1.對膜生物反應(yīng)池係統進水進行預處理,去除其中的粗大顆粒;
2.選擇合適的操作壓力;
3.縮短(duǎn)出水泵抽吸時間或延長停吸時間和增加曝氣(qì)量均有利(lì)於減緩膜汙染。
對膜進行空氣清洗可以除去表麵(miàn)雜質,孔中的雜質可用(yòng)水反洗(xǐ)將其排(pái)出。水反洗(xǐ)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(xiǎo)時反洗一次。當水反洗(xǐ)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(fǎ)去除汙染物。
膜的(de)化學清洗(xǐ)依(yī)據汙(wū)染物的具體情況有(yǒu)所不同,使(shǐ)用的清洗藥(yào)劑也不一樣(yàng)。化學清洗時(shí),選擇化學(xué)藥品(pǐn)的原則一是不能與膜及其他組件材質發生(shēng)任何化學反應,二是不(bú)能因為使用化學藥品而引(yǐn)起二次汙染。