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關(guān)于MBR的設(shè)計(jì)與運(yùn)行要點(diǎn)!

分類:環(huán)聯(lián)生態(tài) > 技術(shù)創(chuàng)新    發(fā)布時(shí)間:2020年7月30日 9:00    作者:    文章來源:環(huán)保工程師

  1、MBR膜的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
 
  1、確定水質(zhì)
 
  MBR不是萬能的,它屬于微濾膜,是按能通過的顆粒物粒徑來定義的;所以,對于它來講堵塞問題是關(guān)鍵,一些易結(jié)垢、含油類物質(zhì)和粘稠性物質(zhì)較多的廢水,建議不要采用MBR膜法;
 
  不適合MBR法的廢水類型有:乳化液/研磨液/淬火液/冷卻液廢水、表面活性劑廢水、石油類廢水、脂類廢水(有預(yù)處理措施除外);
 
  2、膜組件的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
 
  1、 把膜片拼裝在一起形成一個(gè)膜組件,特別注意的是,膜片與膜片之間間距要足夠大,有效距離要大于100mm(軸心距大于140mm),如果膜片本身膜絲密度大,那么有效間距要適當(dāng)放寬,這樣做的目的是保持沖洗氣流順暢到達(dá)頂部膜絲,也可以減少膜絲之間的板結(jié)和截留物,減少膜組件的清洗頻率;
 
  平板膜的間距只要60~80mm就可以了;太大的間距導(dǎo)致占用空間太大;
 
  2、 膜片橫向和豎向裝都可以,具體取決于安裝的空間;橫向裝時(shí),膜絲保持微下垂,下垂幅度保持在10mm,也可以這樣說,在保證膜絲不受拉力的前提下,盡量直,這樣膜絲和膜絲之間就不會留有太多的雜物;推薦使用豎向安裝的方式;
 
  3、 不能把膜組件做的很大,因?yàn)樘蟮哪そM件,其安裝密度就會大,同樣的攪拌空氣量對它來講卻顯不足,而且在膜片上積累很多包裹物的時(shí)候,就需要對膜片進(jìn)行噴洗,用高壓水槍或自來水,安裝太密會讓你很難沖到內(nèi)層膜片,建議單個(gè)膜組件處理量不要超過1.5m3/hr;
 
  3、MBR曝氣的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
 
  1、 曝氣裝置可以固定在池底(需要做膜組件承托架和膜組件滑入導(dǎo)軌),也可以跟膜組件做在一起,各有優(yōu)劣,曝氣管的位置要做精心考慮,采用DN20穿孔管,每個(gè)膜片間隙對應(yīng)一路穿孔管,穿孔大小Φ2.0mm,穿孔間距100mm,相鄰兩路管穿孔位置交錯(cuò)穿插,孔口做單排垂直向上,沉降的污泥不會對孔口產(chǎn)生堵塞。
 
  2、 曝氣量的大小進(jìn)行粗略估算,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)字,按照汽水比24:1(以說明書為準(zhǔn))(常規(guī)池深3.5m),風(fēng)機(jī)排風(fēng)壓頭選型比最高液位高0.01Mpa;風(fēng)機(jī)出口設(shè)置泄氣閥,泄氣管口徑全開能卸掉70%的空氣量即可,泄氣口上加裝消音器,這套裝置用來控制生化槽中的DO值以及保護(hù)風(fēng)機(jī);
 
  3、 每個(gè)膜組件曝氣都設(shè)置單獨(dú)的調(diào)節(jié)閥,同時(shí)整個(gè)生化槽的充氧曝氣要另外做單獨(dú)的控制閥,用微孔充氧曝氣裝置,確保能靈活調(diào)整攪拌空氣量和充氧空氣量;
 
  4、 MBR池DO控制最佳為2.5~5之間,正常液位約為3ppm,在液位高低不同時(shí),DO也會有變化,不宜長時(shí)間超過5.0ppm
 
  4、MBR抽吸泵的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
 
  1、 有條件的情況下,盡量每個(gè)膜組件配1臺泵,這樣方便觀察判定每個(gè)膜組件的狀態(tài)(壓力和通量),但多個(gè)膜組件共一臺也可以,在每個(gè)膜組件吸水管路上裝流量計(jì);
 
  2、 抽吸泵盡量低于液位安裝,越低越好,在膜組件正常狀態(tài)下,靠虹吸也是可以出水的,如果MBR池是地下池,那就做地下機(jī)房,確保抽吸泵能有足夠的吸程。
 
  低于MBR主要的參數(shù)是跨膜壓差,各品牌規(guī)定略有不同,一般不宜高于0.03Mpa,在這里跨膜壓差不一定等于真空表讀數(shù),還要看泵的進(jìn)水口高度和生化池液位的高度差,如果真空表的讀數(shù)為0.03pa,生化池液位比泵進(jìn)水口高1m,那么此時(shí)的跨膜壓差為0.04Mpa。
 
  若泵安裝位置高于生化池液位1m,則此時(shí)的跨膜壓差只有0.02Mpa,公式就是:跨膜壓差=真空表讀數(shù)(取正)+(生化池液面高度-抽吸泵進(jìn)水口高度);
 
  3、 抽吸泵出口管路一定要加裝透明流量計(jì)和取樣閥,透明的流量計(jì)就可以直觀的看到水質(zhì)狀態(tài),每個(gè)流量計(jì)前面或后面加調(diào)節(jié)閥,用來調(diào)節(jié)膜組件的出水量;
 
  4、 電氣控制:一般設(shè)置MBR抽吸泵運(yùn)行為13min運(yùn)行,2min停止,能有效減少堵塞的頻率,具體啟動停止時(shí)間要征求廠家的意見,在電接點(diǎn)壓力表壓力超限時(shí),能停泵并報(bào)警;抽吸泵要能與風(fēng)機(jī)聯(lián)動,風(fēng)機(jī)在停止?fàn)顟B(tài)時(shí),抽吸泵不工作;
 
  2、MBR影響因素控制要點(diǎn)
 
  膜生物反應(yīng)器工藝中,膜分離的操作條件類似于傳統(tǒng)膜分離,主要控制因素有進(jìn)水水質(zhì)、膜面流速、溫度、操作壓力、pH 值、MLSS 等。
 
  1)溫度
 
  膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)宜在 15℃~35℃下運(yùn)行。通常,溫度上升,膜通量增大,這主要是因?yàn)闇囟壬吆蠼档土嘶钚晕勰嗷旌弦旱恼扯?,從而降低了滲透阻力。
 
  2)操作壓力
 
  在控制活性污泥混合液特性基本不變的情況下,膜通量隨著壓力的增加而增加;但當(dāng)壓力達(dá)到一定值,即濃差極化使膜表面溶質(zhì)濃度達(dá)到極限濃度時(shí),繼續(xù)增大壓力幾乎不能提高膜通量,反而使膜污堵加劇。浸沒式 MBR 的跨膜壓差不宜超過 0.05MPa。
 
  3) 溶解氧
 
  溶解氧是影響有機(jī)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, 溶解氧的濃度控制顯得尤為重要。在不同的膜生物反應(yīng)器工藝類型中,混合液以各種形式在生物反應(yīng)池內(nèi)形成好氧、缺氧及厭氧段。反應(yīng)池各段 DO 的控制范圍為:厭氧段在 0.2mg/L 以下,缺氧段在0.2mg/L~0.5mg/L 之間,好氧段溶解氧濃度宜不小于 2mg/L。
 
  4) 膜面流速
 
  膜面流速與壓力對膜通量的影響是相互關(guān)聯(lián)的。壓力較低時(shí)膜面流速對膜通量影響不大,壓力較高時(shí)膜面流速對膜通量影響很大。隨著膜面流速的增加,膜通量也增加,尤其是當(dāng)壓力比較高的時(shí)候。這是因?yàn)槟っ媪魉俚奶岣咭环矫婵梢栽黾铀鞯募羟辛?,減少污染物在膜表面的沉積;另一方面流速增大可以提高對流傳質(zhì)系數(shù),減少邊界層的厚度,減小濃差極化的影響。另外,膜面流速對膜面沉積層的影響程度還與料液中污泥濃度有關(guān),在污泥濃度較低時(shí),膜滲透速率與膜面流速呈線性增加。但當(dāng)污泥濃度較高時(shí),膜面流速增加到一定的數(shù)值后,對沉積層的影響減弱,膜通量增加的速度減小。對于外置式 MBR,運(yùn)行條件盡可能控制在低壓、高流速,膜面流速宜保持在 3m/s~5m/s。這樣做不僅有利于保持較高的水通量,而且有利于膜的保養(yǎng)和維護(hù),減少膜的清洗和更換。
 
  5) MLSS
 
  浸沒式 MBR 好氧區(qū)(池)污泥濃度宜控制在 3000mg/L~20000mg/L。一般來說,在一定的膜面流速下,當(dāng)料液中污泥濃度增加時(shí),由于污泥濃度過高,污泥易在膜表面沉積形成厚的污泥層,導(dǎo)致過濾阻力增加,使膜通量下降。但是,料液中污泥濃度也不能太低,否則污染物質(zhì)降解速率低,同時(shí)活性污泥對溶解性有機(jī)物的吸附和降解能力減弱,使得混合液上清液中溶解性有機(jī)物濃度增加,易被膜表面吸附,導(dǎo)致過濾阻力增加,膜通量下降。因此,應(yīng)當(dāng)維持料液中適中的污泥濃度,過高或過低都會使水通量減小。
 
  6) pH 值
 
  膜生物反應(yīng)池進(jìn)水 pH 值宜為 6~9。
 
  3、MBR生化過程控制要點(diǎn)
 
  進(jìn)水水溫低于 8℃時(shí),活性污泥的活性受到一定的影響,此時(shí)要適當(dāng)降低出水量,保證污水中有機(jī)物在反應(yīng)池內(nèi)得到充分的降解,從而確保出水水質(zhì)。減緩膜堵塞。
 
  在氣溫發(fā)生突變的季節(jié)中尤其要注意觀察出水水質(zhì),如出水水質(zhì)有突變時(shí),要減少適當(dāng)出水量、增加曝氣時(shí)間。
 
  正常運(yùn)行時(shí),應(yīng)極力避免對微生物新陳代謝有抑制作用的消毒液、消毒劑混入生物反應(yīng)池中。防止設(shè)備中微生物的正常生物機(jī)理受到破壞,導(dǎo)致出水惡化。
 
  當(dāng)污水中含有大量的合成洗滌劑或其他起泡物質(zhì)時(shí),膜生物反應(yīng)池會出現(xiàn)大量泡沫,此時(shí)可采取噴水的方法解決,但不要向反應(yīng)池內(nèi)加入含有油性物質(zhì)的消泡劑來去除泡沫。也不可使用硅膠系列消泡劑。硅膠系列消泡劑被吸附到膜表面,會加快膜間差壓的上升,使膜堵塞。此時(shí),即使用藥液清洗也很難恢復(fù)壓差,需要更換膜。
 
  MBR法工藝系統(tǒng)應(yīng)定期排放一定量的剩余污泥。排泥量可根據(jù)污泥沉降比、混合液污泥濃度、活性污泥的有機(jī)負(fù)荷或污泥齡來確定。
 
  4、MBR膜污染與清洗
 
  膜污染是污水中的懸浮顆粒、膠體等在膜表面沉積,造成膜孔堵塞的現(xiàn)象。膜一旦與料液接觸, 污染即開始,由于溶質(zhì)與膜之間相互作用產(chǎn)生吸附,開始改變膜特性。對于微濾膜,這一影響不十分明顯,以溶質(zhì)粒子的聚集與堵孔為主;而對于超濾,如膜材料選擇不當(dāng),影響相當(dāng)大,與初始純水通量相比,可降低 20%~40%。尤其在低流速、高溶質(zhì)濃度情況下,溶質(zhì)在膜表面達(dá)到或超過飽和溶解度時(shí),便有凝膠層形成,導(dǎo)致膜的透過量不依賴于所加壓力,引起膜透過量的急劇降低,因此在此種狀態(tài)下運(yùn)行的膜,使用后必須清洗,以恢復(fù)其性能。
 
  控制膜污染的措施有:
 
  1) 對膜生物反應(yīng)池系統(tǒng)進(jìn)水進(jìn)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(shí)間或延長停吸時(shí)間和增加曝氣量均有利于減緩膜污染。
 
  對膜進(jìn)行空氣清洗可以除去表面雜質(zhì),孔中的雜質(zhì)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(jù)膜種類的不同,一般每 10 分鐘~24 小時(shí)反洗一次。
 
  當(dāng)水反洗無效果時(shí),為了保持膜的良好性能,有必要使用化學(xué)清洗方法去除污染物。膜的化學(xué)清洗依據(jù)污染物的具體情況有所不同,使用的清洗藥劑也不一樣。化學(xué)清洗時(shí),選擇化學(xué)藥品的原則一是不能與膜及其他組件材質(zhì)發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng),二是不能因?yàn)槭褂没瘜W(xué)藥品而引起二次污染。
 
  膜清洗常用清洗劑的類別和性能如下表:
 
  表 清洗劑的種類和性能

 
  MBR化學(xué)清洗的操作要點(diǎn)
 
  1、 在有條件的情況下,為了減少工作強(qiáng)度,能實(shí)現(xiàn)整個(gè)膜組件的清洗,這就要求做好膜組件的出池入池定位,水管及氣管要做方便拆卸的活連接(氣管如果不與膜組件做在一起則氣管不用考慮),而且這個(gè)活連接要經(jīng)久耐用,個(gè)人建議用優(yōu)質(zhì)法蘭連接或者采用品牌的雙由令球閥連接,膜組件的起落配套行車,能有效減輕勞動強(qiáng)度,行車貼牌500kg(實(shí)際可以做到1t的起重量);
 
  2、 化學(xué)浸泡槽要做3個(gè),大小要膜組件放進(jìn)去綽綽有余,高度在淹沒膜絲之后再留500mm超高,每個(gè)浸泡槽要做好穿孔曝氣管道及其保護(hù)平臺;浸泡槽總深度=池底平臺高度+膜組件底部到上層膜絲的高度+500mm超高
 
  3、3個(gè)浸泡槽邊上要設(shè)置2個(gè)儲液桶,其容量要大于浸泡槽的有效容積,用來將清洗藥液重復(fù)利用;
 
  4、每個(gè)浸泡槽要配套1臺塑料排污泵,用來將藥液從浸泡槽中移送到儲液桶或排放;
 
  5、要考慮洗過之后的廢液的處理方式,NaOH可以當(dāng)作藥劑加入到系統(tǒng)中,NaCLO經(jīng)過澄清處理直接排放或儲存回用即可,檸檬酸可以慢慢投加到生化處理系統(tǒng)中;
 
  6、每個(gè)浸泡槽的攪拌空氣量按照劇烈攪拌來設(shè)計(jì),并安裝有調(diào)節(jié)閥;
 
  7、浸泡槽要設(shè)有自來水加入管道,管道要粗,避免在自來水注水上浪費(fèi)時(shí)間,注滿時(shí)間以10min為宜,參考數(shù)據(jù),在自來水壓力2~3公斤時(shí),DN50的自來水管流量約18~22m3/hr;
 
  8、常用化學(xué)清洗藥劑及濃度:
 
  NaOH(用來殺菌和清洗掉有機(jī)污染物):濃度1%~2%,浸泡時(shí)間>2h;
 
  檸檬酸(用來除去無機(jī)結(jié)垢,沒有則省略):濃度2%,浸泡時(shí)間>2h;
 
  NaClO(10%液體,用來深度殺菌,恢復(fù)膜絲過濾功能):濃度5%,浸泡時(shí)間>2h;
 
  酒精(95%工業(yè)級酒精)單片浸泡2min,用來恢復(fù)失水后的膜絲,未脫水則省略;
 
  9、清洗步驟:水沖洗→水浸洗→堿液浸洗→檸檬酸浸洗→NaClO浸洗→水沖洗→復(fù)位
 
  10、注意,檸檬酸為有機(jī)酸,使用不受限制,但如果距離下次使用超過1個(gè)月,就會在儲存過程中發(fā)霉變質(zhì),建議一次性使用;
 
  11、注意,每次清洗完需要檢查膜絲斷絲,對于斷絲單根打結(jié)處理;
 
  5、MBR異常問題解決
 
  1 、膜組件在安裝過程中未加以保護(hù)或保護(hù)不當(dāng),導(dǎo)致組件或膜片損壞
 
  規(guī)范要求:
 
  a、試水前勿拆除出廠包裝,組件就位后需立即遮蓋,避免焊接施工時(shí)焊渣灼傷膜片。
 
  b、吊裝時(shí)取4個(gè)吊耳起吊,防止組件變形, 吊裝時(shí)嚴(yán)禁碰撞、傾斜、側(cè)翻。
 
  2 、現(xiàn)場不具備吊裝條件或吊裝困難
 
  處理方法:
 
  a、吊裝困難時(shí),需結(jié)合當(dāng)?shù)靥鞖饧拔鬯局車临|(zhì)和起吊距離選用合適的吊車;
 
  b、不具備吊裝條件時(shí),將膜片拆出,曝氣箱和膜組件拆分后由人力往池內(nèi)吊放。
 
  3、膜組件地腳固定不牢或沒有固定,導(dǎo)致使用時(shí)組件移位或損壞連接管道,后期加固難度增加
 
  規(guī)范要求:
 
  組件曝氣箱嚴(yán)格定位,同時(shí)采用不銹鋼膨脹螺絲固定,防止組件長時(shí)間動蕩、移位,甚至拉斷上方抽吸管。
 
  4、各膜組件空氣放空管道沒有接到水池上部用總管連接
 
  規(guī)范要求:
 
  將每個(gè)膜組件的氣管放空管單獨(dú)接至水池上部,并在液面上適當(dāng)位置設(shè)置閥門,再用總管將伸上來的管道統(tǒng)一連接。
 
  5、膜組件安裝完成后必要的檢查措施
 
  規(guī)范要求:
 
  在膜組件安裝后進(jìn)水調(diào)試前需要檢查組件連接管、硅膠管是否安裝合格,有無泄漏隱患。組件出水管安裝電接點(diǎn)真空壓力表部位比較容易出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象,需要重點(diǎn)檢查生料帶是否纏繞仔細(xì)。
 
  6、膜池內(nèi)施工垃圾較多,對膜組件正常運(yùn)行留有隱患
 
  規(guī)范要求:
 
  安裝前反應(yīng)池內(nèi)的施工應(yīng)已完成,并請檢查清掃工作。大塊的垃圾(混凝土塊、切削屑粒、零碎材料)等不得殘留在槽內(nèi),請務(wù)必將其除去。在清水調(diào)試前再次檢查池體,如有必要必須再次清掃。
 
  7、浮球安裝隨意,造成浮球到處移動,液位控制不準(zhǔn),同時(shí)造成浮球控制失靈。
 
  規(guī)范要求:
 
  就位準(zhǔn)確、固定牢固,確保浮球在合理的范圍上下浮動。
 
  8、加藥管路安裝不正確
 
  安裝方式:
 
  必須有喇叭口,藥劑由喇叭口自流 進(jìn)入膜組件,喇叭口到膜池液位距離不能大于 1 米,若是 封口(沒有喇叭口)安裝加藥管路,加藥時(shí)的壓力可能會 將膜組件損壞,使出水渾濁或產(chǎn)生大量氣泡。
 
  9、管道設(shè)備沒有質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和美感
 
  規(guī)范要求:
 
  設(shè)備安裝整齊統(tǒng)一,必須留有檢修空間。管道安裝必須整齊有序,減少不必要的交叉。
 
  10、自吸泵無法出水
 
  處理方法:
 
  a.檢查膜池液位是否過低,出水困難。
 
  b.檢查自吸泵進(jìn)出水管路是否安裝正確,自吸泵葉輪轉(zhuǎn)向是否正確。
 
  c.檢查自吸泵進(jìn)水段與膜池水面以上的管路、閥門等有無漏氣隱患。
 
  11、運(yùn)行過程中,若風(fēng)機(jī)短暫關(guān)閉后,再次開啟時(shí),風(fēng)機(jī)無法啟動
 
  規(guī)范要求:
 
  若風(fēng)機(jī)短暫關(guān)閉,再次開啟時(shí),需要先打開放空閥,再啟動風(fēng)機(jī),防止風(fēng)機(jī)因管路內(nèi)殘余空氣造成風(fēng)機(jī)啟動憋壓。
 
  12、膜池曝氣不均勻
 
  處理辦法:
 
  建議放空閥每天打開一次,每次 2-3 分鐘,放空閥打開時(shí),自吸泵務(wù)必停止,否則放空時(shí),曝氣不能有效的沖刷膜片,會導(dǎo)致膜片堵塞,影響膜的壽命。
 
  13、負(fù)壓表讀數(shù)異常
 
  處理辦法:
 
  1、達(dá)到洗膜周期,按規(guī)范洗膜;
 
  2、檢查出水流量是否超出設(shè)計(jì)流量;
 
  3、檢查負(fù)壓表是否損壞或者接線是否正確;
 
  4、檢查自吸管支管閥門(位于負(fù)壓表前端)是否全開;
 
  5、檢查自吸泵前端管路是否漏氣。
 
  14、出水渾濁
 
  處理辦法:
 
  a .檢查水下自吸管路是否泄漏;
 
  b .檢查組件頂部硅膠管內(nèi)壁是否殘留污泥,判斷對應(yīng)膜片破損與否;
 
  c .逐一拔出膜片檢查膜表面破損情況。
 
  原標(biāo)題:關(guān)于MBR的設(shè)計(jì)與運(yùn)行要點(diǎn)!

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