MBR膜法現在廢水處理中
,應用越來越廣泛
,以其穩定清澈的出水備受關注
,但其巨大的維護量也使很多使用者頭疼;那麽要想在使用中盡量減少維護工作強度
,在設計階段就需要注意以下幾個問題
:
一
、 該廢水適不適合用MBR膜法
MBR不是萬能的
,它屬於微濾膜
,是按能通過的顆粒物粒徑來定義的;所以
,對於它來講堵塞問題是關鍵
,一些易結垢
、含油類物質和粘稠性物質較多的廢水
,建議不要采用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
、石油類廢水
、脂類廢水(有預處理措施除外)
。
二
、 MBR的品牌及相應的數量確定
決定了用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
,雖然國產品牌通過增加膜絲數量
、減少通量設計量也可以滿足需要
,但相應的問題接踵而至
。
從價格方麵
,進口膜約為國產膜的3~5倍
,國產膜在保證足夠的設計餘量的前提下還是可以的
,重要的是設計人員要跟供應商做好深入的技術溝通
,設計通量方麵
,一般國產膜廠家出廠的設計通量已經留了足夠的餘量
,但設計人員還是要再增加餘量
,個人認為增加50%以上
,比如筆者曾經設計過一個小水量廢水
,MBR選用國產品牌
,但設計MBR用量是標準量的10倍
,到現在2年時間未進行清洗
,一直在正常使用
,出水COD維持在30mg/L以下
。
最近出現的平板膜抗汙染性能普標優於絲狀膜;平板膜分為PVDF材質和PTFE材質,PTFE的抗汙染性能最強
,目前隻有進口產品
,以日本的性能最佳;膜的設計通量參考供應商提供的數據
。
三
、 MBR膜組件的設計
1
、 把膜片拚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
,有效距離要大於100mm(軸心距大於140mm)
,如果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
,也可以減少膜絲之間的板結和截留物
,減少膜組件的清洗頻率;平板膜的間距隻要60~80mm就可以了;太大的間距導致占用空間太大;
2
、 膜片橫向和豎向裝都可以
,具體取決於安裝的空間;橫向裝時
,膜絲保持微下垂
,下垂幅度保持在10mm
,也可以這樣說
,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
,而且在膜片上積累很多包裹物的時候
,就需要對膜片進行噴洗
,用高壓水槍或自來水
,安裝太密會讓你很難衝到內層膜片
,建議單個膜組件處理量不要超過1.5m3/hr
。
四
、 MBR曝氣裝置的設計要點
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100mm
,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
,沉降的汙泥不會對孔口產生堵塞
。
2
、 曝氣量的大小進行粗略估算
,根據經驗數字
,按照汽水比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
,這套裝置用來控製生化槽中的DO值以及保護風機
。
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
,用微孔充氧曝氣裝置
,確保能靈活調整攪拌空氣量和充氧空氣量
。
4
、 MBR池DO控製最佳為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
。
五
、 MBR抽吸泵的設計要點
1
、 有條件的情況下
,盡量每個膜組件配1台泵,這樣方便觀察判定每個膜組件的狀態(壓力和通量),但多個膜組件共一台也可以
,在每個膜組件吸水管路上裝流量計
。
2
、 抽吸泵盡量低於液位安裝
,越低越好
,在膜組件正常狀態下
,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;低於MBR主要的參數是跨膜壓差
,各品牌規定略有不同
,一般不宜高於0.03Mpa
,在這裏跨膜壓差不一定等於真空表讀數
,還要看泵的進水口高度和生化池液位的高度差
,如果真空表的讀數為0.03pa
,生化池液位比泵進水口高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=真空表讀數(取正)+(生化池液麵高度-抽吸泵進水口高度)
。
3
、 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狀態
,每個流量計前麵或後麵加調節閥,用來調節膜組件的出水量
。
4
、 電氣控製
:一般設置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
,能停泵並報警;抽吸泵要能與風機聯動
,風機在停止狀態時
,抽吸泵不工作
。
六
、 化學浸泡清洗
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久耐用
,個人建議用優質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餘
,高度在淹沒膜絲之後再留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=池底平台高度+膜組件底部到最上層膜絲的高度+500mm超高
。
3
、3個浸泡槽邊上要設置2個儲液桶
,其容量要大於浸泡槽的有效容積
,用來將清洗藥液重複利用
。
4
、每個浸泡槽要配套1台塑料排汙泵
,用來將藥液從浸泡槽中移送到儲液桶或排放
。
5
、要考慮洗過之後的廢液的處理方式
,NaOH可以當作藥劑加入到係統中
,NaCLO經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係統中
。
6
、每個浸泡槽的攪拌空氣量按照劇烈攪拌來設計
,並安裝有調節閥
。
7
、浸泡槽要設有自來水加入管道
,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
,參考數據
,在自來水壓力2~3公斤時
,DN50的自來水管流量約18~22m3/hr
。
8
、常用化學清洗藥劑及濃度
:
NaOH(用來殺菌和清洗掉有機汙染物)
:濃度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→水衝洗→複位
。
10
、注意
,檸檬酸為有機酸
,使用不受限製
,但如果距離下次使用超過1個月
,就會在儲存過程中發黴變質
,建議一次性使用
。
11
、注意
,每次清洗完需要檢查膜絲斷絲
,對於斷絲單根打結處理
。
12
、最近筆者設計出一套可以在線進行MBR浸泡清洗的MBR池型
,已在申請專利
,可避免MBR膜組件起吊等勞動量
,實現自動在線浸泡清洗
。
七
、 在線反衝洗
1
、 首先不要對在線反衝洗抱有太大依賴
,MBR的反衝洗跟傳統意義的反衝洗的效果不同
,MBR的正常堵塞大部分是由微生物在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量
。
2
、 但在線反衝洗還是要加
,用來應對非正常堵塞的情況
,比如汙泥狀態惡化
、MBR抽吸泵流量被誤操作調的很大或進入了微小顆粒物
,引起了硬堵塞
,反衝洗還是很有效果的
。
3
、 在線反衝洗由PLC自動控製
,每天一次(前提是采購的膜片支持在線反衝
,不要不支持而卻做了
,造成膜絲孔徑擴大)
,反衝用的水至少是自來水
,末端裝自來水過濾器
,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
,但務必要裝壓力表和流量計
。