MBR膜分離操作的優化方法
1、低水通量過濾
系統正式運行前,應先通過試驗確定本系統zui佳的錯留速度,以及此條件下的臨界通量值。在臨界通量下運行,不僅可以降低濾餅層阻力,且可通過反洗去除可逆污染。一旦超過臨界通量,跨膜壓差增加迅速且不穩定,此時再降低通量,形成的污染是部分不可逆的。
2、合理的曝氣
在MBR中,曝氣的目的除了為微生物供氧以外,還使上升的氣泡及其產生的擾動水流清洗膜表面和阻止泥餅聚集,以保持膜通量穩定。但曝氣過大時,會導致膜表面沉積的顆粒粒徑減小,使濾餅的結構更加致密,從而使膜過濾阻力增加。相反的曝氣量過小,擾動削弱,污染也會加重,因此,要選擇合適的曝氣量。
曝氣可以降低膜的可恢復和不可恢復阻力。有關研究表明,曝氣能增加處理出水的流量,且在出水量較小時效果明顯,在出水量較大時效果不明顯。
由于曝氣可以增強液體流動在膜表面形成的剪切作用,能使出水通量在一定范圍內增大。
3、間歇操作
采用間歇抽吸操作模式指在通過定期的停止膜過濾,以使沉積在膜表面上的污泥在曝氣所造成的剪切力作用下從表膜表面脫落下來,使膜的過濾性能得以恢復。一般抽吸時間越長,懸浮固體在膜表面的積累程度越大;停歇時間越長,膜表面沉積污泥脫落越快,膜過濾性能恢復也就越多。間歇抽吸主要由抽吸加上反沖洗和抽吸加上曝氣兩種方式。采用的抽停時間也因膜材料、膜組件型式及運行條件等各種因素的不同而有所差異。
MBR膜的化學清洗
在MBR處理污水的實際過程中,由于膜的細小孔徑很容易被污染物堵塞,僅靠物理清洗技術不能有效恢復膜的透過率,直接影響處理效果,因此必須使用化學清洗方法恢復膜的通透性。
(1)化學清洗藥劑
化學清洗通常是根據膜的污染程度,用氧化劑(次氯suan鈉等)、酸(草酸、檸檬酸、鹽酸等)、堿(氫yang化鈉等)、絡合劑、表面活性劑、酶、洗滌劑等化學清洗劑對膜進行浸泡和清洗,是一種去除膜污染的相對zui有效的方法。對于不同材質的膜,應選擇不同的化學清洗劑,并防止化學清洗劑對膜造成損害。用低濃度的氧化劑可以對污染矯情的膜組件進行在線清洗;而對于污染嚴重的膜組件,需加入酸、堿或氧化劑浸泡清洗;堿性清洗液可以有效去除蛋白質污染,破壞凝膠層,使其從膜表面剝離下來;酸類清洗劑可以溶解并去除無機礦物質和鹽類,溶出結合在凝膠層和水垢層中的銅、鎂等無機金屬離子,將殘存的凝膠層和水垢層從膜表面徹底清洗以恢復其通透能力。如對于大分子物質等在膜表面形成的凝膠層,水反沖洗效果甚微,可用酸或堿液浸泡清洗污染膜。堿性條件下有機物、二氧化硅和生物污染物易被清除。
(2)在線化學清洗
在正常過濾過程以外,定期化學清洗對保持膜使用性能也是非常重要的。通過進行不同程度的定期清洗,減少系統恢復性清洗的頻率,讓膜能夠保持zui佳的狀態。
在線化學清洗的原理是:在藥劑從膜的一端流向另一端的連續循環過程中,藥業在膜的內表面充分接觸,sha死并氧化滋生在膜面上的微生物,再使微生物殘體和溶液同時從膜內部排出。在線化學清洗的優點為:清洗較快,清洗時可以借助曝氣系統進行曝氣。
在線化學清洗分維護清洗、恢復性清洗兩種方式。
①維護性清洗
維護性清洗廢水持續時間較短,采用較低的化學藥品濃度,清洗頻率較高,目的在于保持膜的透水性和延長恢復性清洗周期。維護性清洗清洗方式不能完全取代恢復性清洗,而只能是延長恢復性清洗的周期,減少恢復性清洗次數。
維護性清洗通過人機界面設定,并按照24h有PLC自動啟動。操作時可以選擇每天進行一格膜池膜的維護性清洗。當需要進行維護性清洗時,需要清洗的膜列將首先完成當前的產水周期在進行清洗,或膜列處于待機狀態就可直接開始維護性清洗。維護性清洗的過程是全自動的,并設定在清洗當天中的非高峰流量時段。
在空池下,也可以進行維護性清洗??粘胤绞骄哂幸韵绿攸c:操作人員設定頻率后可安全自動進行;膜池排空;要求較低的藥品濃度。與反洗程序類似,維護性清洗的頻率和持續時間可以根據運行條件和污泥特性的變化來進行優化。
②恢復性清洗
清洗持續時間較長、采用化學藥品濃度較高,清洗頻率較低,目前在于恢復膜的透水性?;謴托郧逑词钱敭a水過程中透膜壓差達到zui大預計值時啟動的。
恢復性清洗用于在膜污堵后恢復膜的透水性?;謴托郧逑磻撛谀ね肯陆档?0%以下時啟動?;謴托郧逑催^程包括與維護性清洗類似的加藥反洗,然后是化學浸泡過程?;謴托郧逑吹闹饕攸c是:
i.啟動后自動運行;
ii.同時清洗一格膜池中的所有膜箱;
iii.要求適合的化學藥品濃度。
當清洗結束后,如果需要額外的中和,則清洗藥液需轉移到化學清洗池,用亞liu酸氫鈉和氫yang化鈉中和。中和方式采用化學清洗泵做內循環,在線加藥中和??梢圆捎糜嗦葍x、。PH儀指示中和過程是否完成。
對于較大的項目,一般需要設置恢復性清洗池,采用吊車將需要清洗膜組件吊往清洗池,再采用一定濃度的藥液浸泡處理。
原生生物群落在活性污泥培養、馴化過程中的變化
(1)培養初期:出現的必須能直接利用有機物的初級銷售者,如異養菌和原生動物中的肉足蟲和鞭毛蟲。
(2)培養中期:這時細菌的繁殖能力增強,主要是分散、游離的細菌。鞭毛蟲因競爭不過細菌而消亡,肉足蟲出現了以細菌為食的種類。同時開始出現吃細菌的自由游泳的纖毛蟲,如片狀漫游蟲、板殼蟲、草履蟲等,間或亦有既能游泳又能著生的喇叭蟲。當分散游離的細菌大量繁殖并開始形成絮狀物時,開始出現爬行的纖毛蟲,如楯纖蟲、游仆蟲等,因為絮狀物提供了爬行的條件。隨著細菌成絮作用的加大,這時細菌中出現了大量自養型細菌,如硝化菌、硫細菌、鐵細菌和氫細菌。自養型的真核細菌多細胞鞍甲輪蟲、腔輪蟲也會在絮狀物上爬行。
(3)完成期:隨著細菌絮狀物的增多,為有柄的種類提供了著生條件,纖毛蟲占領了優勢的位置,如單體的小口鐘蟲、溝鐘蟲,八鐘蟲,群體的累枝蟲,有時還能見到線蟲。當馴化好的活性污泥進入正常運轉處理時,生物種類會變得比較單純些,以有柄纖毛蟲占優勢。