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MBR膜的运行问题探讨

来源:科柏盛环保     发布时间:2021-01-18

       受到各地对污水处理水质的不断提升的压力,新的一些工艺不断应用到污水厂中,其中MBR膜生物反应器的生产制造工艺的成熟和生产厂家的不断增加,MBR膜在市政污水厂的应用也越来越多,但是随着MBR的大量使用,也出现了MBR的一些运行问题需要进行解决。

       MBR膜生物反应器是通过特殊的膜材料对活性污泥进行泥水分离的装置,用沉浸于好氧生物池内之膜分离设备截留槽内的活性污泥与大分子有机物。在之前的公众号对MBR生物膜反应器的机理也做了一些简单的讨论。随着水质指标的提升,污水厂在使用MBR膜进行水处理的同时,不断地出现了一些运行和管理的问题,使MBR膜运行问题成为制约污水厂稳定运行的主要因素。今天围绕一些在采用MBR工艺的污水厂中出现的一些问题和大家进行一些探讨。

       MBR膜生物反应器从本质上仍是物理过滤,因此MBR产生的最大的问题依然与过滤相关。也就是说在运行中最容易出现的问题主要是膜通量的下降,导致无法保持足够的产水能力,造成出水水量锐减,系统无法通过足够的水量,造成系统处理能力下降,污水提升泵压缩产量,造成厂外污水滞留溢流等事故发生。从这个根本的原因上来看,在污水厂的调试以及运行期间会遇到MBR问题,都是以MBR的堵塞为表征出现的,但是最终的表征结果是MBR堵塞,但是堵塞的原因是由很多方面产生的,从一些污水厂的运行情况来看,对MBR的运行造成影响的主要有:

       1、活性污泥的原因:由于活性污泥中的微生物浓度不足,无机盐类或者无机物较多;微生物种群出现异常情况(丝状菌膨胀和生物泡沫等),以及微生物表面过多的EPS导致的MBR膜阻塞,性污泥中的细胞外物质EPS黏度高,在水温水质发生变化的同时,会出现EPS的变化,EPS对MBR的污堵问题也受到越来越多的研究者的关注,导致MBR膜通量快速下降。

       当活性污泥产生大量生物泡沫的故障时(生物泡沫较多的时候,一般会有活性污泥的大量流失),或膜堵塞而导致MBR池的活性污泥溢出等情况。

       2、进水杂物问题:有些污水厂没有使用或者使用不当1mm左右的精细格栅去除进水中的悬浮杂物,有些污水厂在活性污泥培养期间,为了快速增加生物池内的活性污泥浓度,会采用接种污泥直接投加到MBR前端的生物池内,这部分未经膜格栅过滤的污泥会导致膜堵塞,甚至一些锐利的物体造成MBR膜的破损和断裂。

       3、风机问题:由于膜擦洗风机的设计选型不合理,导致膜擦洗过程中过量的充气或充气不足等情况出现,造成因鼓风机原因导致MBR膜表面的污泥堵塞,过量的曝气也容易造成活性污泥的过度充氧,无论采用内回流和外回流都会对除磷脱氮造成一定的影响。

       4、污水水质问题:污水中的硬度或含盐量过高,在膜表面沉积,对膜产生硬度的污堵情况,造成膜通量下降的情况,污水厂在通过酸浸泡清洗后,把这部分废液排回到污水厂的污水管网重新回到污水提升井内,一部分钙镁离子结合到活性污泥中随着剩余污泥沉淀排出系统,一部分仍回到污水中重复对膜进行沉积污堵。

       5、除磷剂的作用:化学除磷剂的大量使用也使部分的无机盐类沉积到MBR膜表面,对膜表面造成化学污染,除磷剂中的化学离子沉积在MBR表面,造成MBR的堵塞,需要进行酸浸泡清洗。

       6、渗漏对出水水质的影响:膜丝经过一段时间的使用,以及离线清洗过程中的不正确的清理杂物的过程会将膜丝扯断和膜产水管联接处开裂,活性污泥的混合液会通过这些渠道进入到产水泵内,抽升到后续处理构筑物内,造成对出水水质的影响,相当于过滤的泄露问题。

       一般说来,实际运行中的MBR生物膜反应器会遇到上述的各类问题,甚至可能遇到更多的现场工艺运行造成膜异常运行的问题,由于MBR是浸没式的膜过滤器,在运行中与生化处理过程的活性污泥系统相互之间关联密切,MBR的设备异常也对活性污泥造成较大的影响,在实际过程中要充分考虑到MBR膜工艺的运行工况,进行合理的膜清洁和维护工作:

       1、确保进水杂质的去除,水中杂质特别是锐利的小石块,缠绕型杂质要在进入生物池前有效去除,以保障MBR不产生缠绕捆绑,内部膜丝也起到相应的处理能力。

       2、选择合适的曝气风量,充足的曝气风量和足够的曝气强度,对膜丝的产生足够的震动强度,使表面杂物得到有效清洁,对多股膜丝的内部存泥进行清除。

       3、定期使用消毒剂对MBR膜进行膜丝表面的生物膜去除,MBR表面在抽水泵形成的负压作用下堆积生物膜,需要使用消毒剂进行灭杀,使生物膜脱落,保持MBR膜的清洁。

       4、设定合理的在线离线清洗周期,使用酸液进行浸泡和清洗,要结合膜通量的变化确定周期,对膜表面的硬度积留,化学药剂残留进行酸溶解清洗。

       5、实际使用中降低膜通量预期值,在实际生产中要调低膜通量的设定值,不采用高通量,较高的通量往往对现场的复杂工况考虑不完全,运行中会出现各种不利因素,造成膜通量无法达到设计要求,因此应降低膜通量的预期目标值,采取合理的工艺预备措施来确保处理水质水量的稳定运行。

       MBR膜生物反应器在污水厂的应用越来越广泛,但是带来的运行问题也逐步凸显出来,作为采用MBR工艺的污水厂,要结合活性污泥的实际工况,对MBR膜生物反应器进行深入的了解和掌握,采取合理的工艺和运维管理措施来保障MBR工艺的良好稳定的运行。
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