MBR運行過(guò)程的控制

1、MBR影響因素的控制

膜生物反應器工藝中，膜分離的操作條件類(lèi)似于傳統膜分離，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

膜生物反應器系統宜在 15℃～35℃下運行。通常，溫度上升，膜通量增大，這主要是因為溫度升高后降低了活性污泥混合液的粘度，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(zhù)壓力的增加而增加；但當壓力達到一定值，即濃差極化使膜表面溶質(zhì)濃度達到極限濃度時(shí)，繼續增大壓力幾乎不能提高膜通量，反而使膜污堵加劇。浸沒(méi)式 MBR 的跨膜壓差不宜超過(guò) 0.05MPa。

3） 溶解氧

溶解氧是影響有機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器工藝類(lèi)型中，混合液以各種形式在生物反應池內形成好氧、缺氧及厭氧段。反應池各段 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(zhù)膜面流速的增加，膜通量也增加，尤其是當壓力比較高的時(shí)候。這是因為膜面流速的提高一方面可以增加水流的剪切力，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，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(xiàn)性增加。但當污泥濃度較高時(shí)，膜面流速增加到一定的數值后，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和維護，減少膜的清洗和更換。

5） MLSS

浸沒(méi)式 MBR 好氧區（池）污泥濃度宜控制在 3000mg/L～20000mg/L。一般來(lái)說(shuō)，在一定的膜面流速下，當料液中污泥濃度增加時(shí)，由于污泥濃度過(guò)高，污泥易在膜表面沉積形成厚的污泥層，導致過(guò)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物濃度增加，易被膜表面吸附，導致過(guò)濾阻力增加，膜通量下降。因此，應當維持料液中適中的污泥濃度，過(guò)高或過(guò)低都會(huì )使水通量減小。

6） pH 值

膜生物反應池進(jìn)水 pH 值宜為 6～9。

2、MBR生化過(guò)程控制

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)要適當降低出水量，保證污水中有機物在反應池內得到充分的降解，從而確保出水水質(zhì)。減緩膜堵塞。

在氣溫發(fā)生突變的季節中尤其要注意觀(guān)察出水水質(zhì)，如出水水質(zhì)有突變時(shí)，要減少適當出水量、增加曝氣時(shí)間。

正常運行時(shí)，應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池中。防止設備中微生物的正常生物機理受到破壞，導致出水惡化。

當污水中含有大量的合成洗滌劑或其他起泡物質(zhì)時(shí)，膜生物反應池會(huì )出現大量泡沫，此時(shí)可采取噴水的方法解決，但不要向反應池內加入含有油性物質(zhì)的消泡劑來(lái)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(huì )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壓差，需要更換膜。

MBR法工藝系統應定期排放一定量的剩余污泥。排泥量可根據污泥沉降比、混合液污泥濃度、活性污泥的有機負荷或污泥齡來(lái)確定。

3、MBR膜污染與清洗的控制

膜污染是污水中的懸浮顆粒、膠體等在膜表面沉積，造成膜孔堵塞的現象。膜一旦與料液接觸， 污染即開(kāi)始，由于溶質(zhì)與膜之間相互作用產(chǎn)生吸附，開(kāi)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，影響相當大，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)在膜表面達到或超過(guò)飽和溶解度時(shí)，便有凝膠層形成，導致膜的透過(guò)量不依賴(lài)于所加壓力，引起膜透過(guò)量的急劇降低，因此在此種狀態(tài)下運行的膜，使用后必須清洗，以恢復其性能。

控制膜污染的措施有：

1） 對膜生物反應池系統進(jìn)水進(jìn)行預處理，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(cháng)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(guò)濾水從反洗罐中泵到抽水管中，根據膜種類(lèi)的不同，一般每 10 分鐘～24 小時(shí)反洗一次。

當水反洗無(wú)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，二是不能因為使用化學(xué)藥品而引起二次污染。