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MBR設計階段需要注意的幾個(gè)問(wèn)題

MBR設計階(jiē)段需要注意的幾(jǐ)個問題

發布日(rì)期:2022/3/25 14:43:14
在傳統的廢水生物處理技術中(zhōng),泥水分離是在二沉池中靠重力作(zuò)用(yòng)完成的,其分離效率依(yī)賴於活性汙泥的沉降性能,沉降性越好(hǎo),泥水分離(lí)效率越高。而(ér)汙泥的沉降性取決於(yú)曝氣池的運(yùn)行狀況,改善(shàn)汙泥沉降性必須嚴格控製曝氣池的操作條件,這限製了該方法的適用範圍(wéi)。由於二沉池固液分離的要求,曝氣池的汙泥不能維持較高濃度,一般(bān)在 1.5~3.5g/L左右,從而限製了生化反應速率。水力停留時間(jiān)(HRT)與汙泥齡(SRT)相互依賴,提(tí)高容(róng)積負荷與降低汙泥負荷往往形成矛盾(dùn)。係統(tǒng)在運行過程中還產生了大量的剩餘汙(wū)泥,其處置費用占汙水處(chù)理廠運行費用的25% ~40% 。傳統活性汙泥處理係統還容易出現汙泥膨脹現象,出水(shuǐ)中含有懸浮固體,出水水質惡化。
針對(duì)上述問題,MBR將分離工程中的膜分離技術與傳統廢水生物(wù)處理技術有機結合,大大提(tí)高了固液分離效(xiào)率;並且由於曝氣池(chí)中活(huó)性汙(wū)泥濃度的增大和汙泥中特效菌(特別是優勢菌(jun1)群(qún))的出現,提高了生化反應速率;同時,通過降低F/M比(bǐ)減少剩餘汙泥產生量(甚至為0),從而基本解決了傳統活性汙泥法存在的許(xǔ)多突出問(wèn)題。
但是,MBR不是萬能的,它屬於(yú)微濾膜,是按能通過的顆粒物(wù)粒徑來(lái)定義(yì)的;所以,對於它來講(jiǎng)堵塞問題是關鍵(jiàn),一些易結垢(gòu)、含(hán)油類物質和粘稠(chóu)性物質較多的廢水,建議(yì)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、表麵活性劑廢水、石(shí)油類廢水、脂類廢(fèi)水(有預處理措施除外)。


MBR膜法現在應用(yòng)越來越廣泛,以其穩定清澈的出(chū)水備(bèi)受關注,但其巨大的維護量也使很多使用(yòng)者頭疼;那麽要想在使用中盡量(liàng)減少(shǎo)維護工作(zuò)強度,在設計階段就需要注意以(yǐ)下幾個問題:

1.MBR的品牌及相(xiàng)應的數量確定(dìng)

決定了(le)用MBR膜,那麽下一步是決定用什麽牌子,目前,MBR膜的質量進口和國產的差距還是很大的,雖然國(guó)產品(pǐn)牌通過增加膜絲數量、減(jiǎn)少通量設計量也可以滿足需要,但(dàn)相應的問題(tí)接踵(zhǒng)而至; 

從價格方麵(miàn),進口膜約為(wéi)國產膜的3~5倍,在(zài)價格可以接受的前提下,盡量采用進口膜(mó),三菱和精工的膜片(piàn)都不錯,當(dāng)然,國產膜在保(bǎo)證足夠的設計餘量(liàng)的前提下還是可以的,重要的是設計(jì)人員要跟供應商做好深(shēn)入的技(jì)術溝通,設計(jì)通量方麵,一般國產膜廠家出廠的設計通量已經(jīng)留了(le)足夠的餘量(liàng),但設計人員還是要再增加餘量,個人認為增加50%以上,比如筆者曾經(jīng)設計(jì)過一個小水量廢水,MBR選用國產品(pǐn)牌,但設計MBR用量是標準量的10倍,到現在2年時間未(wèi)進行清洗(xǐ),一直在正常使用,出水(shuǐ)COD維持在(zài)30mg/L以(yǐ)下;

另外,最近出現的平板膜抗汙(wū)染(rǎn)性能普標(biāo)優於絲狀膜;平板膜分為PVDF材質和PTFE材(cái)質(zhì),PTFE的抗汙染(rǎn)性能最強,目前隻有進口(kǒu)產品,以(yǐ)日本的性能(néng)最佳;膜的設計(jì)通量(liàng)參考供應商提供的數據(jù);

2.MBR膜組件的設計

1、把膜片拚(pīn)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,有效距離要大於100mm(軸心距大於140mm),如果(guǒ)膜片本身膜絲密度大,那麽有效間距要適當放寬,這樣做的目的是保持衝洗氣流順暢到達頂部膜絲,也可以減少膜絲之(zhī)間的板結和截留物,減少膜組件的清洗頻率;

平板膜的間距(jù)隻要60~80mm就可以了;太大的(de)間距(jù)導致占用空間太大;

2、膜片橫向和豎向(xiàng)裝(zhuāng)都(dōu)可(kě)以,具體取決於安裝的空(kōng)間(jiān);橫向裝時(shí),膜絲保持微下垂,下垂幅(fú)度保持在10mm,也(yě)可以這樣說,在(zài)保證膜絲不(bú)受拉(lā)力的前提下,盡量(liàng)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(fāng)式;

3、不能把膜組件(jiàn)做的很大,因為太大的膜組(zǔ)件,其安裝密度就會大(dà),同(tóng)樣的攪拌空氣量對它來講卻顯不足,而(ér)且在膜片上積累(lèi)很多包裹(guǒ)物的時候,就需要對膜片進行噴洗(xǐ),用高壓水槍或自來水,安裝太密會讓你很難衝(chōng)到內層膜片,建議單個(gè)膜組件處理量(liàng)不要(yào)超過1.5m3/hr;

3.MBR曝氣裝置的設(shè)計要點

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軌),也可以跟膜組件做在一起,各有優劣,曝氣管的位置要做精心考慮,采(cǎi)用(yòng)DN20穿孔管,每個(gè)膜(mó)片間隙對應一路穿孔管,穿孔大小Φ2.0mm,穿孔間距100mm,相鄰兩路管穿(chuān)孔位置交(jiāo)錯穿插,孔口做單排垂直向上,有很多(duō)雙排、斜向下的做法,個人認為不可取,沉降的汙泥不會(huì)對孔口產生堵塞。

2、曝(pù)氣量的大小進行粗略(luè)估算,根據經驗數字,按照(zhào)汽(qì)水比24:1即可(常規池深3.5m),風機排風壓頭選型比最高液位高0.01Mpa;風機出口設(shè)置泄氣閥,泄氣管(guǎn)口徑全開能卸掉(diào)70%的空氣量即可,泄氣口上加裝消音器,這套裝置用來控製生化槽中的DO值以(yǐ)及保護風機(jī);

3、每個膜組件曝氣都設置單獨的調節閥,同時整個生化槽的充氧曝氣要另外做單獨的控製閥,用微孔(kǒng)充(chōng)氧曝氣裝置,確保能靈活調整攪拌(bàn)空氣(qì)量和充氧空氣量;

4、MBR池DO控製最佳為2.5~5之間,正常(cháng)液位約為3ppm,在液位高低(dī)不同時,DO也會有變化,不宜長時間超過5.0ppm

4.MBR抽吸泵的設計要點

1、有條件的情況下,盡量每個(gè)膜組件配1台泵,這樣方便觀(guān)察判定每(měi)個膜(mó)組件的狀態(壓(yā)力和通量),但多個膜組件共一台也可以,在(zài)每個膜組件吸水管路上裝流量計;

2、抽吸泵盡量低於液位(wèi)安裝,越低越好,在膜組件正常狀態下,靠虹(hóng)吸也是可以(yǐ)出水的,如果MBR池是地下池(chí),那就做地下機房,確保抽吸泵能有足(zú)夠的(de)吸程;低(dī)於(yú)MBR主要的參數是跨膜壓(yā)差,各品牌規定略有不同,一(yī)般不宜高於0.03Mpa,在這裏跨膜壓(yā)差不一定等於真(zhēn)空表(biǎo)讀數,還要(yào)看泵的進水口高度和生化池液位的高度差,如果真空表的讀數為0.03pa,生化池液位比(bǐ)泵進(jìn)水口高1m,那麽此時的跨膜壓差為0.04Mpa;若泵安裝位置高於生化池液位1m,則此時的跨膜壓差隻有0.02Mpa,公式就是:跨膜壓差=真空表(biǎo)讀數(取正)+(生化池液(yè)麵高度-抽吸泵進水口高度)

3、抽吸泵出口(kǒu)管路一定要加裝透明流量計和取樣閥,透明的流量計就可以直觀的看到水質狀態,每(měi)個流量計前麵或後麵加調節(jiē)閥,用來調節膜組件的出(chū)水量;

4、電氣控製:一般設置MBR抽(chōu)吸泵運行為(wéi)13min運行,2min停止(zhǐ),能有效減少堵塞的頻率,具體啟動停止時間要征求廠家的意見,在電接(jiē)點壓力表壓力超限(xiàn)時,能停泵(bèng)並(bìng)報警;抽吸泵要能與風機聯動(dòng),風機在停止狀態時,抽(chōu)吸泵(bèng)不(bú)工作;

5.化學浸泡清(qīng)洗

1、 在有條件的情況下,為了減少工作強度,能實現整個膜組件的清洗,這就要求做好膜組件的出池入池(chí)定位,水管及氣管要做方便拆卸的活連接(氣管(guǎn)如果不與膜組件(jiàn)做在(zài)一起則氣管不用考(kǎo)慮),而且這個活連接要經久耐(nài)用,個人建議用優質法蘭連接或者采用著名品牌(pái)的(de)雙由令球閥連接,膜組件的起落配套行車,能有效減輕勞動強度,行車貼(tiē)牌500kg(實際可以做到1t的起重量);

2、 化學浸泡槽要做3個,大小要膜組件放(fàng)進(jìn)去綽綽有餘(yú),高度在淹沒膜絲之(zhī)後再留500mm超高,每個浸泡槽要做好穿孔曝氣管道及其保護平台;浸泡槽總深度=池底平(píng)台高度(dù)+膜組(zǔ)件底部到最上層膜絲的高度+500mm超高

3、3個浸泡槽邊(biān)上要設(shè)置2個儲液桶,其容量要(yào)大於浸泡槽的有效容積,用來將清洗藥(yào)液重複利用(yòng);
4、每個(gè)浸(jìn)泡(pào)槽要配套1台塑料排汙泵,用來將(jiāng)藥液(yè)從浸(jìn)泡槽中(zhōng)移送到儲液桶或排放;
5、要考慮洗過之(zhī)後的廢液的處理方式,NaOH可以當(dāng)作藥(yào)劑加入到係統中,NaCLO經過澄清處理直接排放或儲存回(huí)用即可,檸(níng)檬酸可以慢慢投加到生化處理係統中;
6、每個(gè)浸泡槽的(de)攪(jiǎo)拌空(kōng)氣量按(àn)照劇烈(liè)攪(jiǎo)拌來設計,並安裝有調節閥(fá);
7、浸泡槽要設有自(zì)來水加入管道,管道要粗,避免在自來(lái)水注水上浪費時間,注(zhù)滿時間以10min為宜,參考數據,在自來水壓力2~3公斤時(shí),DN50的(de)自來(lái)水(shuǐ)管流量約18~22m3/hr;
8、常用化學清洗藥劑及濃(nóng)度:
NaOH(用來殺菌和清洗掉(diào)有機汙染物):濃度(dù)1%~2%,浸泡時間>2h;
檸檬酸(用來除去無機結垢,沒有則省略):濃度2%,浸泡時間>2h;
NaClO(10%液體,用來深度殺菌,恢複膜絲過濾功能):濃度5%,浸泡時間>2h;
酒精(95%工業級酒精)單片浸泡2min,用來恢複(fù)失水後的膜絲,未脫水則省略;

9、清洗步驟:水衝洗→水浸洗→堿液浸洗→檸檬酸浸洗→NaClO浸洗→水(shuǐ)衝洗→複位(wèi)

10、注意,檸檬酸為有機酸,使用不受限(xiàn)製,但如果距離下(xià)次使用超過1個月,就會在儲存過程(chéng)中(zhōng)發黴變質,建議一次(cì)性(xìng)使用;

11、注意,每次清洗完需要檢查膜絲斷絲,對於斷(duàn)絲單根打結(jié)處理;

6.在線反衝洗

1、 首先不要對在線反衝洗抱有太(tài)大(dà)依賴,MBR的反衝洗跟傳統意義的反衝洗的(de)效果不同,MBR的正常堵塞大部分是由微生物在(zài)膜絲內部的滋生繁殖引起的,而由顆粒物引起的硬堵塞占很小的分(fèn)量;

2、 但在線反(fǎn)衝洗還是要加,用來應對非正常堵塞的情況,比如汙泥狀態惡化、MBR抽吸泵(bèng)流量被誤操作調(diào)的很大或進入了微小顆粒物,引起了硬(yìng)堵塞,反衝洗還是很有效(xiào)果的;

3、 在線反衝洗由PLC自動控製,每天(tiān)一次(前提是(shì)采購的膜片支持在線反衝,不要不支持而卻做了,造成膜絲孔徑(jìng)擴大),反衝用的水至少是自來水,末端裝自來水(shuǐ)過濾器,過濾精度需達到50μm,反衝水量約正常過濾通量的3~5倍,壓力不要超過2.5公斤,否則會(huì)對膜絲造成損壞,可以直接由自來(lái)水管路接入,不用裝加(jiā)壓泵,但務必(bì)要裝壓力表和流量計。

汙水處理(lǐ)曝氣量的控製難點

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