MBR 类型多种多样,可综合考虑处理污水的性质、对出水质量的要求等各种因素选择膜组件,且随着水处理技术的发展,MBR 与其他工艺联合使用,使得 MBR 技术的应用更为广泛。
①在设计过程中,合理选择膜材料,并且要尽量减少设备结构中的死角,从而减少膜污染。②根据实际情况对膜表面进行化学改性。③运行过程中采用适当方法对膜进行定期清洗。④运行过程中要提供适宜的反应温度,并合理曝气。⑤合理使用消毒剂以防止的污染。
MBR膜性能特点有哪些?
(1)膜的亲水性能
MBR膜在制备过程中通常加入一些添加剂来改变膜材料的性能,从而改变膜的亲水疏水性,通常添加**物(高分子聚合物等)和无机纳米材料,或进行一些合成反应、表面接枝等。利用膜的接触角来表征膜的亲水性能,接触角越小亲水性越好,这就需要接触角测量仪来表征,但是一般企业没有这样的测量仪器,那就采用表观方法,在不同的膜丝表面滴入一小滴水,观察水滴在膜表面完全浸没的时间,但这种方法比较粗略,受膜的孔径、孔隙率影响较大,不能代表膜的亲水性好坏。
(2)水通量
选取不同膜厂家的膜材料,制备成简易膜组件,确保膜的面积一定,在相同的水质条件、相同的泵抽吸压力,连续运行,测定不同时间段的产水量及产水水质情况,同时观察膜表面的污染状况,污染状况可以通过产水量大小和泵的抽吸压力来判断。
(3)MBR膜的耐污染性能
膜污染是指在膜运行过程中,由于存在跨膜压差,水体中的黏性悬浮物和胶体等物质,在跨膜压差的作用下,聚集到膜的表面和内部,从而导致膜的水通量下降,耐污染性能表现在MBR膜的长期运行的稳定性上,可以通过(2)的方法进行表观的判断,一般的膜污染越严重,产水量越小,膜的运行压力越大。
(4)膜通量的恢复
MBR膜污染后需要进行物理反洗和化学药剂反洗,物理清洗是利用清水进行反冲洗,依据MBR膜的运行参数及污染程度确定反冲洗的时间,其次是进行化学清洗,利用化学药剂(柠檬酸、次氯酸钠等)配成一定比例的水溶液进行反冲洗,反洗后可以检测膜的水通量,判断膜通量的恢复情况。
(5)MBR膜的强度测试
一般MBR膜内部支撑管,抗拉强度较强,即使在恶劣的条件下也不会存在断丝情况,基本上所有厂家的MBR膜都*考虑强度问题,但是有一个重要的问题是必须要考察膜丝的抗剥离强度,即膜层与支撑管的结合力,膜材料本身的使用寿命长短,决定了MBR膜的使用寿命,抗剥离强度也决定了膜的使用寿命(暂不考虑在运行过程中的其他因素影响)。那么如何检测膜的抗剥离强度,表观方法直接用手指刮MBR膜丝表面,贴合紧密的膜丝很难刮掉,另一种方法是利用剥离强度测试仪进行检测。
(6)使用寿命
就材料本身而言,不同材料的膜的使用寿命不同,加之对膜材料进行改性,同样影响膜的使用寿命,其次,与膜的运行条件有关,包括进水水质、反洗频率、膜组件的优化设计等,一般国内生产的MBR膜材料使用寿命在3~5年。
在传统的污水生物处理技术中,泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的,其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能,沉降性越好,泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况,改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件,这限制了该方法的适用范围。由于二沉池固液分离的要求,曝气池的污泥不能维持较高浓度,一般在 1.5~3.5g/L 左右,从而限制了生化反应速率。水力停留时间( HRT )与污泥龄( SRT )相互依赖,提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥,其处置费用占污水处理厂运行费用的 25% ~ 40% 。传统活性污泥处理系统还容易出现污泥膨胀现象,出水中含有悬浮固体,出水水质恶化。
MBR 工艺通过将分离工程中的膜分离技术与传统废水生物处理技术**结合,不仅省去了二沉池的建设,而且大大提高了固液分离效率,并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中菌 ( 特别是优势菌群 ) 的出现,提高了生化反应速率。同时,通过降低 F/M 比减少剩余污泥产生量(甚至为零),从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多**问题。
我国淡水资源缺乏,将污水资源化势在必行,MBR 正是这一观念的技术体现之一。天津市团泊新城污水处理及再生水厂利用 MBR+CMF 组合工艺处理污水,其再生水处理规模为 10 万吨 /d,处理电耗为 0.225Kw.h/m3,该项目不但有巨大的社会效益、生态效益,而且有利于区域的经济发展
MBR 的类型
由于分类标准不同,MBR 主要可分为以下几种类型:
1、根据膜材料不同,主要有醋酸纤维膜及聚酰胺膜等。
2、根据膜组件类型不同,主要分为管式、平板式及中空纤维式。
随着经验的积累,在设计时优化反应器结构,合理选择曝气量、临界通量,及在运行时研究使用适宜的膜清洗技术,并进行优良菌种的驯化等也将推动 MBR 技术的发展。