MBR膜的運(yùn)行及維護
膜生物反應器法處理城市汙水和工業有機汙水,由於其高 效、節(jiē)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,在汙水處理與資源(yuán)化工程中得到了廣泛的應用,並顯示(shì)了廣闊的發展前(qián)景。膜生物反應器法處理城市汙水和工業有機汙水(shuǐ),投(tóu)資(zī)2000元~4000元(yuán)/噸水,運行費(fèi)用低於1.50元/噸水,環境效(xiào)益和經濟效益都是十分顯(xiǎn)著的!
一、MBR影響因素的控製
膜生物反(fǎn)應器工藝中,膜分離的操作條件類似於傳統膜分(fèn)離,主要控製因素有進水水質、膜麵流速、溫度、操作壓力、pH值、MLSS等(děng)。
1、溫度
膜生物反應器(qì)係統宜在15℃~35℃下(xià)運行。通常,溫度上升,膜通量增大,這主要是因為溫度升高(gāo)後降(jiàng)低了活性汙泥混合液的粘度,從而降低了滲透阻力。
2、操作壓力
在(zài)控製活性汙泥混合液特性基本不變(biàn)的情況下,膜通量(liàng)隨著(zhe)壓力的增加而增加;但當壓力達到(dào)一定值,即濃差極化使膜表麵(miàn)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量,反而(ér)使膜(mó)汙堵加劇。浸沒式MBR的跨膜壓(yā)差(chà)不宜超過0.05MPa。
3、溶(róng)解氧
溶解氧是影響有機物去除效果的重要因素。特別是在以除磷脫氮為目的的情況下,溶解氧的濃度控製顯得尤(yóu)為重要。在不同的膜生物反應器工藝類型(xíng)中,混合液以各種形式在生物反應池內形成好氧、缺氧及厭氧段。反應池各段DO的控製範(fàn)圍為:厭氧段在0.2mg/L以下,缺氧段(duàn)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(mó)麵流速
膜麵(miàn)流速與壓力對膜通(tōng)量的影響是相互關聯的。壓力較低時膜麵流速對膜通(tōng)量影響不大,壓力較(jiào)高時(shí)膜麵流速對膜通量影響很大。隨著膜麵流速的增(zēng)加,膜通量也增加,尤其是(shì)當壓力比較高的時候。這是因為(wéi)膜(mó)麵流速的提高一方麵可以增加水流的(de)剪(jiǎn)切力,減(jiǎn)少汙染物在膜(mó)表麵的沉積;另一(yī)方麵流速增大(dà)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,膜麵(miàn)流速對膜麵沉積層的影響程度還與料(liào)液中汙泥濃度有關,在汙泥濃度較低時,膜滲透(tòu)速(sù)率(lǜ)與膜麵流(liú)速呈線性增(zēng)加。但當汙泥濃度(dù)較高時,膜麵流速增加到一定的數值後,對(duì)沉積層的影響減弱,膜(mó)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、高流速,膜麵流速宜保持在3m/s~5m/s。這(zhè)樣做不僅有利於保持較高的水通量,而且有利於膜的保養和維(wéi)護,減少膜的清洗和更換。
5、MLSS
浸沒式MBR好氧區(池)汙泥濃度(dù)宜(yí)控製在3000mg/L~20000mg/L。一般來說,在一定的膜麵(miàn)流速下,當料液中汙泥(ní)濃(nóng)度增加時,由於汙泥濃度過高,汙泥易在膜表麵沉積形(xíng)成厚的汙(wū)泥層,導致過濾(lǜ)阻(zǔ)力增加,使膜通量(liàng)下降。但是,料液中汙泥濃度(dù)也不能太低,否則(zé)汙染物質(zhì)降解速率低,同時活性汙泥對溶解性有機物的吸附和降(jiàng)解能力減弱,使得混合(hé)液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(zǔ)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(guò)高(gāo)或(huò)過低都會使水通量減小。
6、pH值
膜(mó)生物反應池(chí)進水pH值宜為6~9。
二、MBR生化過程控製
進水水溫低於8℃時,活性汙泥(ní)的活性受到一(yī)定的影(yǐng)響(xiǎng),此時要適當降低出水量,保證汙水中有機物(wù)在反應池內得到(dào)充分的降解,從而確保出水水質。減(jiǎn)緩膜堵塞。
在氣溫發生突變的季節中尤其(qí)要注意觀察出水水質,如出水水(shuǐ)質有突變時,要減少適當出水量、增加曝氣時間。
正常運行(háng)時,應極力避免對微生(shēng)物新陳代謝有抑(yì)製作用的(de)消毒(dú)液(yè)、消毒劑混入生物反應池中。防止設備中微生物的正常(cháng)生物機理受到破壞,導致出水惡化(huà)。
當汙水中含有大量的(de)合成洗滌劑或其他起泡物質時,膜生物反應池會(huì)出現大(dà)量泡沫,此時可(kě)采取噴水的方法解決,但不要向反應池內加入含有油性物質的消泡劑來去除(chú)泡沫(mò)。也不可使(shǐ)用矽膠係列消泡劑。矽膠係列消泡劑被吸(xī)附到膜表(biǎo)麵(miàn),會加快膜間差壓的(de)上升,使膜堵塞。此時,即使用藥液清洗也很難恢複壓差,需要更換膜。
MBR法工藝係統應定期排(pái)放一定量的剩餘汙泥。排泥量可(kě)根據(jù)汙泥沉降比、混合液汙泥濃度、活(huó)性汙泥(ní)的有機負荷或汙泥(ní)齡來確定。
三(sān)、MBR膜汙(wū)染與清洗的控製
膜汙(wū)染是汙水中的懸浮顆粒、膠體等在膜表麵沉(chén)積,造成膜孔堵塞的現象(xiàng)。膜一旦與料液接觸,汙染即開始,由於溶質與膜(mó)之(zhī)間相互作用產生吸附,開始改變(biàn)膜特性。對於微濾(lǜ)膜,這一(yī)影響(xiǎng)不十分明顯,以(yǐ)溶質粒子的聚集與堵孔為主;而對於超濾,如膜材料選擇不(bú)當,影響相當大,與初始純水通量(liàng)相比,可降(jiàng)低20%~40%。尤其在低流速、高溶質濃度情況下,溶質在膜(mó)表麵(miàn)達到或超過飽和溶解度時,便有凝膠層形成(chéng),導致膜的透過量不依賴於所加壓力,引起膜透過量的急劇降低,因此(cǐ)在此種狀態下運行的膜,使用後必須清洗,以恢複其性(xìng)能(néng)。
控製膜(mó)汙染的措施有:
1)對膜(mó)生物反應池係統進(jìn)水進行預(yù)處理,去除其中的粗大顆粒;
2)選擇合適的操作壓力;
3)縮短出水泵抽吸時間或延長停吸時間和增加曝(pù)氣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,孔中的雜質可用水反洗將其排出。水反洗是用過濾水從反洗罐中泵到抽水管中,根據膜種類(lèi)的不同,一般每10分(fèn)鍾~24小時反洗一次。
當水反洗無效果時,為了保持膜的良好(hǎo)性能,有必要使用化學清洗方法去除汙染物。膜(mó)的化學(xué)清洗(xǐ)依(yī)據汙染物的具(jù)體情況有(yǒu)所(suǒ)不同(tóng),使(shǐ)用的清(qīng)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(zǔ)件材質發生任何化學反應,二是不能因為使用化學(xué)藥品而引起二次汙染。
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