MBR膜系統注意事項

MBR又稱(chēng)膜生物反應器（Membrane Bio-Reactor），是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術(shù)。本文主要以設計、安裝的角度出發(fā)，對MBR膜使用環(huán)境、安裝調試、清洗方面做一下簡(jiǎn)單的介紹。

MBR膜調試清洗

一、膜生物反應器（MBR）特點(diǎn)

膜生物反應器（Membrane Bioreactor ，MBR）是把膜技術(shù)與污水處理中的生化反應結合起來(lái)的一門(mén)新興技術(shù)，也稱(chēng)作膜分離活性污泥法。是一種由膜過(guò)濾取代傳統生化處理技術(shù)中二次沉淀池的水處理技術(shù)。與傳統的污水處理生物處理技術(shù)相比，MBR具有以下主要特點(diǎn)：

1、高效地進(jìn)行固液分離，其分離效果遠好于傳統的沉淀池，出水水質(zhì)良好，出水懸浮物和濁度接近于零，可直接回用，實(shí)現了污水資源化。

2、膜的高效截留作用，使微生物完全截留在生物反應器內，實(shí)現反應器水力停留時(shí)間（HRT）和污泥齡（SRT）的完全分離，運行控制靈活穩定。

3、由于MBR將傳統污水處理的曝氣池與二沉池合二為一，并取代了三級處理的全部工藝設施，因此可大幅減少占地面積，節省土建投資。

4、利于硝化細菌的截留和繁殖，系統硝化效率高。通過(guò)運行方式的改變亦可有脫氨和除磷功能。

5、由于泥齡可以非常長(cháng)，從而大大提高難降解有機物的降解效率。

6、反應器在高容積負荷、低污泥負荷、長(cháng)泥齡下運行，剩余污泥產(chǎn)量極低，由于泥齡可無(wú)限長(cháng)，理論上可實(shí)現零污泥排放。

7、系統實(shí)現PLC控制，操作管理方便。

膜生物反應器由膜的使用狀況不同分為內置式和外置式兩種。內置式是將膜直接浸漬于生化反應池中，直接從膜元件中抽出凈水，而外置式則是用泵將生物反應池的水通過(guò)膜組件進(jìn)行錯流過(guò)濾循環(huán)，得到潔凈的透過(guò)水。

二、MBR膜使用環(huán)境

（一）原水條件

在膜生物反應器使用過(guò)程中，原水中的有機物、污染物的清除是通過(guò)微生物分解，膜組件主要起到分離生化原水和污泥的作用。

在處理水質(zhì)比較復雜、污染物濃度高或活性菌難以降解的廢水時(shí)需要對進(jìn)水進(jìn)行有效的生物降解，如水解酸化、厭氧等前處理，確保膜組件在使用過(guò)程中只起到泥水分離作用。通常事先需要進(jìn)行小型運轉試驗進(jìn)行確認。

（二）預處理

預處理的目的是除去可能給膜帶來(lái)?yè)p傷的大的固態(tài)物，尤其是生活排水當中包含的大量細小纖維屑，毛發(fā)等微小纖維狀物質(zhì)和油脂類(lèi)物質(zhì)，通常在供給原水處設置一開(kāi)孔小于1mm以下（建議0.5mm）回轉式機械格柵。

MBR污水處理工程進(jìn)水應設置格柵，進(jìn)入膜池前應設置超細格柵，城鎮污水預處理還應設沉砂池。

進(jìn)水中含有毛發(fā)、織物纖維較多時(shí)，應設置毛發(fā)收集器或超細格柵。

進(jìn)水中動(dòng)植物油含量大于50mg/L，礦物油大于3mg/L時(shí)，應設置除油裝置。

進(jìn)水的BOD5/COD小于0.3時(shí)，宜采用水解酸化等預處理措施。

進(jìn)水進(jìn)入膜反應池之前，須去除尖銳顆粒等硬物。

進(jìn)水的BOD5含量大于1500mg/L時(shí)，MBR系統宜設置厭氧池或缺氧池。

三、MBR膜組件調試以及產(chǎn)水

（一）MBR膜組件的調試

1、試清水：首先進(jìn)行對膜組件進(jìn)行氣密性實(shí)驗，氣密性實(shí)驗是檢查膜組件是否在安裝或是制作過(guò)程中存在泄露，用清水將膜池中加滿(mǎn)水，然后按照膜絲完整性測試進(jìn)行。若發(fā)現系統存在有泄壓的地方，對其進(jìn)行修補。

然后進(jìn)行各個(gè)單機設備調試，電氣控制系統進(jìn)入手動(dòng)操作模式，分別按下鼓風(fēng)機、污水泵、產(chǎn)水泵、反洗泵等設備的控制開(kāi)關(guān)，檢查單機設備運行是否穩定，是否有不規則的雜音，是否達到設計的性能參數以及管道系統是否暢通，在調試單機設備時(shí)應同時(shí)調節其控制閥門(mén)，將各個(gè)單機設備的流量調節至設計值。在調節單機設備時(shí)尤其應該注意鼓風(fēng)機的流量，在調節風(fēng)機總流量的同時(shí)應該注意觀(guān)察各個(gè)膜組件的分配情況，保證各個(gè)膜組件的均勻性。

當確認所有單機設備都具備正常開(kāi)啟條件后進(jìn)行膜組件初始產(chǎn)水流量的測試。清水測試前對膜組件進(jìn)行空曝氣，空曝氣是將膜表面的一些物質(zhì)沖干凈。曝氣一段時(shí)間后開(kāi)始清水的正常運行，對產(chǎn)水流量及相應壓力進(jìn)行記錄。

2、試污水：污水在接觸膜之前應該先進(jìn)行污水處理的調試，當確認污泥具有良好的狀態(tài)后方可進(jìn)膜池，在污泥不具有良好狀態(tài)前可采用類(lèi)似SBR（SBR是序列間歇式活性污泥法，是一種按間歇曝氣方式來(lái)運行的活性污泥污水處理技術(shù)）的操作，采用虹吸等方式將上清液抽出。

當污泥具有良好抱團狀態(tài)后可接觸膜絲，此時(shí)污泥濃度可能比較低，當污泥濃度低于一定值時(shí)使生物處理時(shí)間加長(cháng)，有機物去除時(shí)間相應變長(cháng)，未反應的有機物吸附在膜表面造成污染。在污泥濃度過(guò)低時(shí)可通過(guò)減少膜產(chǎn)水量的方法產(chǎn)水，并對污泥進(jìn)行累計。

（二）MBR膜產(chǎn)水

1、產(chǎn)水量設定：膜片在正常運轉時(shí)，建議使用恒流操作方式。

過(guò)濾通量的設計根據不同水質(zhì)，可設計在10-20L/㎡·h范圍內。一般在對污水進(jìn)行處理時(shí)，設計標準為10-12L/㎡·h。通量設計為平均值，實(shí)際運行時(shí)，由于是間歇式出水方式，故瞬間的膜出水量會(huì )比這個(gè)值大。

當處理的原水水質(zhì)很差，如高濃度工業(yè)廢水或是原水中難分解物質(zhì)很多時(shí)，過(guò)濾通量的設計應相對降低，防止膜污堵的發(fā)生。

2、間歇出水的設定。膜片的產(chǎn)水方式一般采用間歇式。即膜片在負壓下每工作近8分鐘時(shí)，停止抽吸，讓膜片產(chǎn)水停止2分鐘，依次類(lèi)推。但此時(shí)曝氣系統依舊運行。空氣流依舊在流動(dòng)。這樣在MBR運轉過(guò)程中，積聚在膜表面的污泥物更易在氣流的沖刷下脫落，以此達到清洗的目的減少膜片的污堵，延長(cháng)膜片的使用壽命。

3、產(chǎn)水泵的設定：

（1）設定膜組器的運行頻率，即泵間歇運行的開(kāi)、停時(shí)間（如：出水8分鐘，停止2分鐘），由此計算出膜組器每天實(shí)際運行小時(shí)數；（2）流量：膜系統設計流量÷每天實(shí)際運行小時(shí)數×安全系數（取值1.2～1.5）；（3）吸程：應包括最大工作膜壓+管路損失+高位差（膜區水面到水泵軸線(xiàn)或管道最高點(diǎn)距離）+水泵系統損失（2 m～3 m）。

每臺產(chǎn)水泵可對應1～10個(gè)膜組器。4臺產(chǎn)水泵（含）以下宜備用1臺泵，4臺以上時(shí)宜備用2臺泵。

（三）MBR膜反洗

一般情況下，系統是否需要反洗，應根據原水水質(zhì)及現場(chǎng)實(shí)際情況，經(jīng)小試決定。當原水水質(zhì)較差時(shí)，尤其在高濃度化工廢水等水質(zhì)條件下，建議每天對系統進(jìn)行反洗。系統進(jìn)行反洗時(shí)，反洗水量為產(chǎn)水量的1.5-2倍，反洗壓力小于0.1MPa，反洗時(shí)間一般為1分鐘。具體情況可根據現場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行調節。具體步驟為：（1）停止產(chǎn)水泵，從而停止過(guò)濾；（2）關(guān)閉處理水管，并放置兩分鐘；（3）繼續曝氣；（4）開(kāi)啟排氣閥，在管中進(jìn)行排氣；（5）開(kāi)啟反洗泵，從產(chǎn)水口處注入產(chǎn)水或是自來(lái)水。邊空曝邊反沖洗1分鐘；（6）關(guān)閉反洗泵；（7）以上操作結束后，打開(kāi)產(chǎn)水管，開(kāi)啟產(chǎn)水泵，開(kāi)始MBR的正常運轉。

（四）MBR系統設計時(shí)應注意事項

（1）由于任何故障而導致鼓風(fēng)機停止時(shí)，請停止出水。這是因為在喪失清洗效果的情況下進(jìn)行過(guò)濾出水，在膜的表面極易堆積污泥的凝聚體和微粒子。（2）在系統運行時(shí)能自動(dòng)檢查鼓風(fēng)機故障，并在系統中安裝自動(dòng)停止出水功能的系統，尤其在鼓風(fēng)機的皮帶脫落時(shí)，需要采取對策。

（3）在產(chǎn)水泵停止轉動(dòng)時(shí)，由于虹吸作用和重力過(guò)濾等原理，有時(shí)仍會(huì )進(jìn)行過(guò)濾。為了在產(chǎn)水泵停止時(shí)能完全停止過(guò)濾出水，建議在產(chǎn)水管設置止回閥。

（4）使用藥液清洗膜組件，需要事先從注入管排出空氣，因此要設置排氣閥。

（5）安裝地點(diǎn)在寒冷的地區應考慮管道的保溫，在停止使用時(shí)應將管道排空。

（6）連接管道不應選用鐵制品，因為清洗的時(shí)候會(huì )將管道中的污物沖到膜絲內，造成膜絲污染。

四、MBR膜的清洗

（一）加藥反洗

清洗方法：（1）停止產(chǎn)水泵；（2）關(guān)閉出水管，并放置兩分鐘；（3）停止曝氣；（4）開(kāi)啟排氣閥，在管中進(jìn)行排氣；（5）打開(kāi)藥液注入管，開(kāi)啟藥液泵，從產(chǎn)水口注入藥液，在30分鐘內把藥液注入到膜組件及相對應的管道內，并靜置浸泡90分鐘；（6）打開(kāi)曝氣系統，空曝30分鐘。此時(shí)不過(guò)濾；（7）以上操作結束后，打開(kāi)產(chǎn)水管，開(kāi)啟產(chǎn)水泵，開(kāi)始MBR的正常運轉。（8）藥液用0.1-0.2%的鹽酸或500ppm-1000ppm的次氯酸鈉溶液和0.05-0.1%氫氧化鈉溶液。

（二）離線(xiàn)清洗

1、清洗方法

（1）從組件上卸下集水管、曝氣裝置等，將膜組件從反應器中取出。（2）用水槍沖洗膜組件，將膜纖維中夾帶的污泥沖掉。（3）將膜組件放到浸泡池中浸泡2-4小時(shí)。靜置過(guò)程中間歇性曝氣，每隔一個(gè)小時(shí)曝氣約十分鐘；藥液的溫度以30度為宜。（4）浸漬結束后，從浸漬清洗槽中取出膜組件，用清水洗凈攜帶的藥液。（5）清洗一般采用多種藥劑，當一種藥劑清洗結束后將組件取出，用清水沖掉殘余藥液，將浸泡池中藥液更換，重復步驟3。（6）將浸泡池中的水放出，并注入清水，持續空曝氣一個(gè)小時(shí)。（7）將膜組件返回到反應器中，接上曝氣管、集水管，開(kāi)始過(guò)濾。

2、清洗藥液

當選擇清洗對象時(shí)應參照如下表格：

藥液應能將膜組件全部浸沒(méi)。對特定污染物清洗時(shí)需要考察出相應的清洗劑。

五、總結

隨著(zhù)污水處理工藝的不斷發(fā)展，MBR膜的使用也在不斷的變化中，作者也將在今后的設計、應用中繼續總結經(jīng)驗，使MBR的使用趨于完美。