MBR膜生物反應器使用及清洗維護詳解
標簽： 超濾膜
MBR膜生物反應器簡介
MBR膜生物反應器（Membrane Bio-reactor , 簡稱 MBR）是一種將傳統(tǒng)生物技術(shù)與高效膜分離技術(shù)相結(jié)合的新型污水處理與回用工藝。該技術(shù)不僅可以在生物反應池內(nèi)維持高濃度的微生物量，提高處理裝置的容積負荷，節(jié)省占地面積，而且可以高效進行固液分離，取代了傳統(tǒng)工藝中的沉淀和過濾技術(shù)，系統(tǒng)出水水質(zhì)好，可直接作為非飲用市政雜用水回用。
膜生物反應器MBR優(yōu)缺點對比
| MBR的優(yōu)缺點 | MBR的不足 |
| 1、高效的固液分離，出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定 2、剩余污泥產(chǎn)量少 3、占地面積小，無需二沉池，工藝設(shè)備集中 4、可去除氨氮及難降解有機物 5、克服了傳統(tǒng)活性污泥法易發(fā)生污泥膨脹的弊端，操作管理方便，易于實現(xiàn)自動控制 |
1、投資大：膜組件的造價高，導致工程的投資比常規(guī)處理方法增加約30％－50％ 2、能耗高：泥水分離的膜驅(qū)動壓力;高強度曝氣；為減輕膜污染需增大流速 4、膜的壽命及更換，導致運行成本高。膜組件一般使用壽命在5年左右，到期需更換 |
MBR中空纖維膜對比MBR平板膜
| 名稱/項目 | 中空纖維式 | 毛細管式 | 螺旋卷式 | 平板式 | 圓管式 |
| 價格（元/m³） | 40-150 | 150-800 | 250-800 | 150-600 | 400-1500 |
| 充填密度 | 高 | 中 | 中 | 低 | 低 |
| 清洗 | 難 | 易 | 中 | 易 | 易 |
| 壓力降 | 高 | 中 | 中 | 中 | 低 |
| 可否高壓操作 | 可 | 否 | 可 | 較難 | 較難 |
| 膜形式限制 | 有 | 有 | 無 | 無 | 無 |
中空纖維膜組件對比板式膜組件
| 中空纖維膜組件 | 板式膜組件 |
| 1、中空纖維膜絲柔性, 可反沖洗 2、獨立的清洗 3、填充密度：160m2/m3 4、典型膜通量：15L/m2.h 5、纏繞式纖維物質(zhì)，污泥堵塞,卡在纖維間，無法通過反沖去除化學清洗 |
1、支撐板式平板膜:膜片為剛性,不可反沖洗 2、獨立的清洗 3、填充密度：80m2/m3 4、典型膜通量：20L/m2.h 4、溝槽式,低填充密度，堆積在板間，始于板固定處，沒有反沖洗化學及機械清洗 |
中空模和平板膜預處理要求
| 中空膜預處理要求 | 平板膜預處理要求 |
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1、進水水源：適用于各種水源 2、pH值：1-10，對于易結(jié)垢原水需特別注意 3、源水中最大粒徑≤2mm 4、源水含油量<2ppm（大于2ppm必須進行除油預處理） 5、硬度（CaCO3）<150ppm（視pH值、結(jié)垢等確定指標） |
1、水溫：5-40℃ 2、動植物油<15% BOD， ppm 3、石油類≤10 ppm 4、鈣離子（Ca2+）<100ppm（大于100ppm，建議采用鹽酸作為無機污染物清洗藥品） 5、氯離子（Cl-）<3000ppm（大于3000ppm，建議采用316L以上不銹鋼材質(zhì)） |
MBR膜生物反應器設(shè)計需求
| 廢水水質(zhì) | 水質(zhì)條件至少包括：BOD、COD、TSS、VSS、N、P、Alk |
| 現(xiàn)場條件 | 包括：咨詢報告、場地限制、特殊地貌，若是改造項目，還需工廠平面圖、池子和渠道尺寸，歷史運行數(shù)據(jù)等 |
| 處理量和水力負荷 | 該信息對工藝配置和處理工藝的選擇具有決定意義 |
| 出水水質(zhì)要求 | 根據(jù)出水用途，出水水質(zhì)決定了處理工藝流程的選擇 |
MBR膜生物反應器使用要點
| 廢水是否適合用MBR膜法 | 1、MBR膜工藝不是萬能的，它屬于微濾膜，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。 2、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（有預處理措施除外） |
| MBR的品牌及相應的數(shù)量確定 |
決定了用MBR膜，那么下一步是決定用什么牌子，目前，MBR膜的質(zhì)量進口和國產(chǎn)的差距還是很大的，雖然國產(chǎn)品牌通過增加膜絲數(shù)量、減少通量設(shè)計量也可以滿足需要，但相應的問題接踵而至。 1、從價格方面，進口膜約為國產(chǎn)膜的3-5倍，在價格可以接受的前提下，盡量采用進口膜。當然，國產(chǎn)膜在保證足夠的設(shè)計余量的前提下還是可以的，重要的是設(shè)計人員要跟供應商做好深入的技術(shù)溝通 3、膜的設(shè)計通量參考供應商提供的數(shù)據(jù) |
| MBR膜組件的安裝注意事項 | 1、把膜片拼裝在一起形成一個膜組件，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70mm，如果膜片本身膜絲密度大，那么有效間距要適當放寬，這樣做的目的是保持沖洗氣流順暢到達頂部膜絲，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7-20mm就可以了；太大的間距導致占用空間較大。 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，膜絲保持微下垂，下垂幅度保持在10mm，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，因為太大的膜組件，其安裝密度就會大，同樣的攪拌空氣量對它來講卻顯不足，當膜片上積累很多包裹物的時就需要對膜片進行噴洗，用高壓水槍或自來水，安裝太密會很難沖到內(nèi)層膜片，建議單個膜組件處理量不要超過1.5m3/h。 |
| MBR膜曝氣裝置的設(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(yōu)劣，曝氣管的位置要做精心考慮，采用DN20穿孔管，每個膜片間隙對應一路穿孔管，穿孔大小Φ2.0mm，穿孔間距大于40mm，相鄰兩路管穿孔位置交錯穿插，孔口做單排垂直向上，有很多雙排、斜向下的做法，個人認為不可取，沉降的污泥不會對孔口產(chǎn)生堵塞。 2、曝氣量的大小進行粗略估算，根據(jù)經(jīng)驗數(shù)字，按照汽水比20:1（以說明書為準）（常規(guī)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值以及保護風機。 3、每個膜組件曝氣都設(shè)置單獨的調(diào)節(jié)閥，同時整個生化槽的充氧曝氣要另外做單獨的控制閥，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，DO也會有變化，不宜長時間超過5.0ppm。 |
| MBR抽吸泵的設(shè)計要點 | 1、有條件的情況下，盡量每個膜組件配1臺泵，這樣方便觀察判定每個膜組件的狀態(tài)（壓力和通量），但多個膜組件共一臺也可以，在每個膜組件吸水管路上裝流量計。 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0.03 Mpa，在這里跨膜壓差不一定等于真空表讀數(shù)，還要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(shù)為0.03pa，生化池液位比泵進水口高1m，那么此時的跨膜壓差為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-抽吸泵進水口高度）。 c.抽吸泵出口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(zhì)狀態(tài)，每個流量計前面或后面加調(diào)節(jié)閥，用來調(diào)節(jié)膜組件的出水量。 d.電氣控制：一般設(shè)置MBR抽吸泵運行為13min運行，2min停止，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，在電接點壓力表壓力超限時，能停泵并報警；抽吸泵要能與風機聯(lián)動，風機在停止狀態(tài)時，抽吸泵不工作。 |
MBR膜污染種類及其清洗方式
| 化學浸泡清洗 | 在線反沖洗 |
| 1、在有條件的情況下，為了減少工作強度，能實現(xiàn)整個膜組件的清洗，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），而且這個活連接要經(jīng)久耐用，個人建議用優(yōu)質(zhì)法蘭連接或者采用著名品牌的雙由令球閥連接，膜組件的起落配套行車，能有效減輕勞動強度，行車貼牌500kg（實際可以做到1t的起重量） 2、化學浸泡槽要做3個，大小要膜組件放進去綽綽有余，高度在淹沒膜絲之后再留500mm超高，每個浸泡槽要做好穿孔曝氣管道及其保護平臺；浸泡槽總深度=池底平臺高度+膜組件底部到最上層膜絲的高度+500mm超高 3、3個浸泡槽邊上要設(shè)置2個儲液桶，其容量要大于浸泡槽的有效容積，用來將清洗藥液重復利用 4、每個浸泡槽要配套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、每個浸泡槽的攪拌空氣量按照劇烈攪拌來設(shè)計，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時間，注滿時間以10min為宜，參考數(shù)據(jù)，在自來水壓0.2-0.3Mpa時，DN50的自來水管流量約18-22m3/hr 8、可設(shè)計一套可以在線進行MBR浸泡清洗的MBR池，可避免MBR膜組件起吊等勞動量，實現(xiàn)自動在線浸泡清洗 |
1、首先不要對在線反沖洗太具有依賴性，MBR的反沖洗跟傳統(tǒng)意義的反沖洗的效果不同，MBR的正常堵塞大部分是由微生物在膜絲內(nèi)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量 2、但在線反沖洗還是需要增加設(shè)計，可用來應對非正常堵塞的情況，比如污泥狀態(tài)惡化、MBR抽吸泵流量被誤操作調(diào)的很大或進入了微小顆粒物，引起了硬堵塞，反沖洗也很有效果 3、在線反沖洗由PLC自動控制，每天一次（前提是采購的膜片支持在線反沖，如不支持在線反沖卻對其進行反沖洗操作則會造成膜絲孔徑擴大），反沖用的水源請確保至少是自來水，末端裝自來水過濾器，過濾精度需達到50μm，反沖水量約正常過濾通量的3-5倍，壓力不要超過0.25Mpa，否則會對膜絲造成損壞，可以直接由自來水管路接入，不用裝加壓泵，但務(wù)必要裝壓力表和流量計 |
MBR膜生物反應器清洗步驟及注意事項
水沖洗→水浸洗→堿液浸洗→檸檬酸浸洗→NaClO浸洗→水沖洗→復位備注
1、檸檬酸為有機酸，使用不受限制，但如果距離下次使用超過1個月，就會在儲存過程中發(fā)霉變質(zhì)，建議一次性使用
2、每次清洗完需要檢查膜絲斷絲，對于斷絲單根打結(jié)處理
MBR膜常用化學清洗藥劑及濃度
1)NaOH（用來殺菌和清洗掉有機污染物）：濃度1%-2%，浸泡時間>2h；
2)檸檬酸（用來除去無機結(jié)垢，沒有則省略）：濃度2%，浸泡時間>2h；
3)NaClO（10%液體，用來深度殺菌，恢復膜絲過濾功能）：濃度5%，浸泡時間>2h；
4)酒精（95%工業(yè)級酒精）單片浸泡2min，用來恢復失水后的膜絲，未脫水則省略
