从MBR到矿泉水厂掌握控制要点解锁流程秘密
膜生物反应器法处理城市污水和工业有机污水,凭借其独特的高效、节能、无相变、无二次污染、高产出水质好、占地少及自动化程度高等优势,在现代污水处理与资源化工程中广受欢迎,并展现出了巨大的发展潜力。根据《膜生物反应器法污水处理工程技术规范》,其操作成本仅需2000元~4000元/吨水,而运行费用低于1.50元/吨水,既显著提高了环境质量,又极大提升了经济效益。本文将深入探讨MBCR运行过程中的关键要素,以期帮助读者全面理解这一先进的环境保护技术。
MBR影响因素的控制
在膜生物反应器系统中,操控条件类似于传统膜分离工艺,其主要关注点包括:进水品质、膜面流速、温度控制以及pH值等。以下是对这些关键因素的一一解析:
a. 温度
推荐操作温度范围为15℃至35℃。当温度升高时,由于降低活性污泥混合液粘度,通量增加,这种情况下温升可以促进过滤性能。
b. 操作压力
为了保持活性污泥混合液特性不变,同时提升通量,可以适当调节压力。在浸没式MBR中,不应超过0.05MPa的跨膜压差以避免过度磨损。
c. 溶解氧
溶解氧是决定有机物去除效果的重要指标。尤其是在脱磷脱氮方面,溶解氧浓度控制至关重要。在不同的MBR工艺类型中,每个阶段(厌氧段<0.2mg/L;缺氧段在 0.2mg/L~0.5mg/L之间;好氧段>2mg/L)都需要精确调整DO水平。
d. 膜面流速
此项与操作压力紧密相关。当压力较低时,对通量影响不大,但随着流速增大,可显著提升通量。这主要由于剪切力的增加减少沉积物累积,以及边界层薄化减小浓差极化作用。此外,当料液含有较多颗粒物时,在一定流速后对沉积层影响逐渐减弱,从而导致通量增长放缓。对于外置式MBR,最优状态应设定在低压高速度模式下,即3m/s至5m/s,以保持良好的透过率并延长膜寿命。
e.MLSS(混合液悬浮固体浓度)
理想状况下,在适宜流量和MLSS值间进行平衡。一旦MLSS超出3000-20000mg/L范围内会引起厚重沉积层形成,使得过滤阻力增加且通量降低。而若MLSS太低则会降低微生物能力去除溶解性有机物造成回流问题,因此需维持合适比例以防止两端偏差导致的问题发生。
f.pH值
建议进入MBR生物池前的输入pH范围为6至9,为保证最佳生态环境营造条件以促进微生物活动和化学反应稳定进行。如果输入pH偏离这个区间可能会对整个系统产生负面影响或抑制某些微生物群落功能,有必要通过调整添加碱或酸来修正该参数以保障稳定运行。
2.MBR生化过程控制
a.) 当气温突然变化,如寒冷季节出現時,要特别注意观察废水质量,並調整進出的比率來確保過程中的有機材料充分被處理掉並減緩對於新設備造成負擔。
b.) 在氣溫變異的情況之下,一般應該維持較為穩定的環境條件,因為極端氣候會影響到細菌活動從而導致處理效果不佳。
c.) 為了避免對於系統內部細菌產生抑制作用,不應將消毒劑等混入系統中進行反覆循環,這樣做會破壞正常細菌活動並影響最終結果。
d.) 當大量泡沫出現時(如由合成洗涤剂引起),可通過噴射方法清除泡沫,但不可使用含油消泡劑也不應使用硅胶系列消泡劑,因為這些類型的藥品會吸附到表面的質子上加劇壓差問題使得更換成為必要選項。
3.MBR膜 Pollution & Cleaning Control
a) 膜表面積累粉末與顆粒後形成堵塞,這種現象稱為「膿」或「膿胀」。當運行狀態接觸料液後即開始生成吸附層改變原始性能。此種影響對於微濾篩網則相對輕微,而超濾網則顯得更加敏感,其性能損失可達20%~40%以上特別是在慢速、高濃度情況下,此時已達饱和點,凝膠層形成導致無論何壓強都無法恢復原有的透過能力,因此必須進行清洗以恢復功能.
4 控制措施:
- 对于進入MBCRS系统前進行預處理去除粗大颗粒;
- 選用適當圧力;
- 缺乏曝氣時間或者調整抽吸時間均能幫助減緩這種問題;
5 清洗方式:
- 空气清洗: 排除表面的雜質,孔中的雜質可用過濾用的逆向拋棄排出;
- 水逆拋: 每10分鐘~24小時反洗一次,根據不同類型之間有一定的頻率;
6 化學清洗:
使用適合之藥品依據汙染程度不同,選取不同之藥品;不能與其他材質發生任何反應,也不能引起二次汙染;常見之藥品如下表所示: