MBR 類型多種多樣,可綜合考慮處理污水的性質、對出水質量的要求等各種因素選擇膜組件,且隨著水處理技術的發展,MBR 與其他工藝聯合使用,使得 MBR 技術的應用*為廣泛。
①在設計過程中,合理選擇膜材料,并且要盡量減少設備結構中的死角,從而減少膜污染。②根據實際情況對膜表面進行化學改性。③運行過程中采用適當方法對膜進行定期清洗。④運行過程中要提供適宜的反應溫度,并合理曝氣。⑤合理使用消毒劑以防止的污染。
MBR膜性能特點有哪些?
(1)膜的親水性能
MBR膜在制備過程中通常加入一些添加劑來改變膜材料的性能,從而改變膜的親水疏水性,通常添加有機物(高分子聚合物等)和無機納米材料,或進行一些合成反應、表面接枝等。利用膜的接觸角來表征膜的親水性能,接觸角越小親水性越好,這就需要接觸角測量儀來表征,但是一般企業沒有這樣的測量儀器,那就采用表觀方法,在不同的膜絲表面滴入一小滴水,觀察水滴在膜表面浸沒的時間,但這種方法比較粗略,受膜的孔徑、孔隙率影響較大,不能代表膜的親水性好壞。
(2)水通量
選取不同膜廠家的膜材料,制備成簡易膜組件,確保膜的面積一定,在相同的水質條件、相同的泵抽吸壓力,連續運行,測定不同時間段的產水量及產水水質情況,同時觀察膜表面的污染狀況,污染狀況可以通過產水量大小和泵的抽吸壓力來判斷。
(3)MBR膜的耐污染性能
膜污染是指在膜運行過程中,由于存在跨膜壓差,水體中的黏性懸浮物和膠體等物質,在跨膜壓差的作用下,聚集到膜的表面和內部,從而導致膜的水通量下降,耐污染性能表現在MBR膜的長期運行的穩定性上,可以通過(2)的方法進行表觀的判斷,一般的膜污染越嚴重,產水量越小,膜的運行壓力越大。
(4)膜通量的恢復
MBR膜污染后需要進行物理反洗和化學藥劑反洗,物理清洗是利用清水進行反沖洗,依據MBR膜的運行參數及污染程度確定反沖洗的時間,其次是進行化學清洗,利用化學藥劑(檸檬酸、次氯酸鈉等)配成一定比例的水溶液進行反沖洗,反洗后可以檢測膜的水通量,判斷膜通量的恢復情況。
(5)MBR膜的強度測試
一般MBR膜內部支撐管,抗拉強度*強,即使在惡劣的條件下也不會存在斷絲情況,基本上所有廠家的MBR膜都無需考慮強度問題,但是有一個重要的問題是必須要考察膜絲的抗剝離強度,即膜層與支撐管的結合力,膜材料本身的使用壽命長短,決定了MBR膜的使用壽命,抗剝離強度也決定了膜的使用壽命(暫不考慮在運行過程中的其他因素影響)。那么如何檢測膜的抗剝離強度,表觀方法直接用手指刮MBR膜絲表面,貼合緊密的膜絲很難刮掉,另一種方法是利用剝離強度測試儀進行檢測。
(6)使用壽命
就材料本身而言,不同材料的膜的使用壽命不同,加之對膜材料進行改性,同樣影響膜的使用壽命,其次,與膜的運行條件有關,包括進水水質、反洗頻率、膜組件的優化設計等,一般國內生產的MBR膜材料使用壽命在3~5年。
在傳統的污水生物處理技術中,泥水分離是在二沉池中靠重力作用完成的,其分離效率依賴于活性污泥的沉降性能,沉降性越好,泥水分離效率越高。而污泥的沉降性取決于曝氣池的運行狀況,改善污泥沉降性必須嚴格控制曝氣池的操作條件,這限制了該方法的適用范圍。由于二沉池固液分離的要求,曝氣池的污泥不能維持較高濃度,一般在 1.5~3.5g/L 左右,從而限制了生化反應速率。水力停留時間( HRT )與污泥齡( SRT )相互依賴,提高容積負荷與降低污泥負荷往往形成矛盾。系統在運行過程中還產生了大量的剩余污泥,其處置費用占污水處理廠運行費用的 25% ~ 40% 。傳統活性污泥處理系統還容易出現污泥膨脹現象,出水中含有懸浮固體,出水水質惡化。
MBR 工藝通過將分離工程中的膜分離技術與傳統廢水生物處理技術有機結合,不僅省去了二沉池的建設,而且大大提高了固液分離效率,并且由于曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中菌 ( 特別是優勢菌群 ) 的出現,提高了生化反應速率。同時,通過降低 F/M 比減少剩余污泥產生量(甚至為零),從而基本解決了傳統活性污泥法存在的許多**問題。
我國淡水資源缺乏,將污水資源化勢在必行,MBR 正是這一觀念的技術體現之一。天津市團泊新城污水處理及再生水廠利用 MBR+CMF 組合工藝處理污水,其再生水處理規模為 10 萬噸 /d,處理電耗為 0.225Kw.h/m3,該項目不但有巨大的社會效益、生態效益,而且有利于區域的經濟發展
MBR 的類型
由于分類標準不同,MBR 主要可分為以下幾種類型:
1、根據膜材料不同,主要有醋酸纖維膜及聚酰胺膜等。
2、根據膜組件類型不同,主要分為管式、平板式及中空纖維式。
隨著經驗的積累,在設計時優化反應器結構,合理選擇曝氣量、臨界通量,及在運行時研究使用適宜的膜清洗技術,并進行優良菌種的馴化等也將推動 MBR 技術的發展。
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