廢水處理中MBR膜組件設(shè)計(jì)及清洗注意事項(xiàng)

2018-11-27
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MBR膜廢水處理法現(xiàn)在應(yīng)用越來越廣泛

，以其穩(wěn)定清澈的出水備受關(guān)注

，但維護(hù)的工作量也使很多廠家頭疼

；那么要想在使用中盡量減少維護(hù)工作強(qiáng)度

，在MBR膜組件設(shè)計(jì)階段及清洗就需要注意以下幾個(gè)問題。

MBR膜廢水處理技術(shù)

一

、哪些廢水不適合用MBR膜法？

MBR膜廢水處理法不是萬能的

，它屬于微濾膜

，是按能通過的顆粒物粒徑來定義的

；所以

，對(duì)于它來講堵塞問題是關(guān)鍵

，一些易結(jié)垢

、含油類物質(zhì)和粘稠性物質(zhì)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

、表面活性劑廢水、石油類廢水

、脂類廢水（有預(yù)處理措施除外）

。

二、MBR的品牌及相應(yīng)的數(shù)量確定：

決定了用MBR膜

，那么下一步是決定用什么牌子，目前

，MBR膜的質(zhì)量進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)的差距還是很大的

，雖然國(guó)產(chǎn)品牌通過增加膜絲數(shù)量

、減少通量設(shè)計(jì)量也可以滿足需要

，但相應(yīng)的問題接踵而至

。

從價(jià)格方面

，進(jìn)口膜約為國(guó)產(chǎn)膜的3～5倍

，在價(jià)格可以接受的前提下，盡量采用進(jìn)口膜

，三菱和精工的膜片都不錯(cuò)

，當(dāng)然

，國(guó)產(chǎn)膜在保證足夠的設(shè)計(jì)余量的前提下還是可以的，重要的是設(shè)計(jì)人員要跟供應(yīng)商做好深入的技術(shù)溝通

，設(shè)計(jì)通量方面，一般國(guó)產(chǎn)膜廠家出廠的設(shè)計(jì)通量已經(jīng)留了足夠的余量

，但設(shè)計(jì)人員還是要再增加余量，個(gè)人認(rèn)為增加50%以上

，比如筆者曾經(jīng)設(shè)計(jì)過一個(gè)小水量廢水，MBR選用國(guó)產(chǎn)品牌

，但設(shè)計(jì)MBR用量是標(biāo)準(zhǔn)量的10倍，到現(xiàn)在2年時(shí)間未進(jìn)行清洗

，一直在正常使用

，出水COD維持在30mg/L以下

。

出現(xiàn)的平板膜抗污染性能普標(biāo)優(yōu)于絲狀膜

；平板膜分為PVDF材質(zhì)和PTFE材質(zhì)，PTFE的抗污染性能更強(qiáng)

，目前只有進(jìn)口產(chǎn)品，以日本的性能更佳

；膜的設(shè)計(jì)通量參考供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù)

。

MBR膜組件

三

、MBR膜組件的設(shè)計(jì)：

1、把膜片拼裝在一起形成一個(gè)膜組件

，特別注意的是

，膜片與膜片之間間距要足夠大

，有效距離要大于100mm（軸心距大于140mm）

，如果膜片本身膜絲密度大

，那么有效間距要適當(dāng)放寬

，這樣做的目的是保持沖洗氣流順暢到達(dá)頂部膜絲

，也可以減少膜絲之間的板結(jié)和截留物

，減少膜組件的清洗頻率

；平板膜的間距只要60～80mm就可以了

；太大的間距導(dǎo)致占用空間太大

；

、膜片橫向和豎向裝都可以

，具體取決于安裝的空間

；橫向裝時(shí)

，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(huì)留有太多的雜物；推薦使用豎向安裝的方式

。

、不能把膜組件做的很大

，因?yàn)樘蟮哪そM件

，其安裝密度就會(huì)大

，同樣的攪拌空氣量對(duì)它來講卻顯不足

，而且在膜片上積累很多包裹物的時(shí)候

，就需要對(duì)膜片進(jìn)行噴洗

，用高壓水槍或自來水

，安裝太密會(huì)讓你很難沖到內(nèi)層膜片

，建議單個(gè)膜組件處理量不要超過1.5m3/hr

。

四

、MBR曝氣裝置的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

、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(dǎo)軌）

，也可以跟膜組件做在一起

，各有優(yōu)劣

，曝氣管的位置要做精心考慮

，采用DN20穿孔管，每個(gè)膜片間隙對(duì)應(yīng)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(cuò)穿插，孔口做單排垂直向上

，有很多雙排、斜向下的做法

，個(gè)人認(rèn)為不可取

，沉降的污泥不會(huì)對(duì)孔口產(chǎn)生堵塞。

、曝氣量的大小進(jìn)行粗略估算

，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)字

，按照汽水比24:1即可（常規(guī)池深3.5m）

，風(fēng)機(jī)排風(fēng)壓頭選型比液位高0.01Mpa

；風(fēng)機(jī)出口設(shè)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

，這套裝置用來控制生化槽中的DO值以及保護(hù)風(fēng)機(jī)

。

、每個(gè)膜組件曝氣都設(shè)置單獨(dú)的調(diào)節(jié)閥

，同時(shí)整個(gè)生化槽的充氧曝氣要另外做單獨(dú)的控制閥

，用微孔充氧曝氣裝置

，確保能靈活調(diào)整攪拌空氣量和充氧空氣量

。

、 MBR池DO控制玨佳為2.5～5之間

，正常液位約為3ppm

，在液位高低不同時(shí)

，DO也會(huì)有變化

，不宜長(zhǎng)時(shí)間超過5.0ppm

。

五

、MBR抽吸泵的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

、有條件的情況下

，盡量每個(gè)膜組件配1臺(tái)泵

，這樣方便觀察判定每個(gè)膜組件的狀態(tài)（壓力和通量），但多個(gè)膜組件共一臺(tái)也可以

，在每個(gè)膜組件吸水管路上裝流量計(jì)

。

、抽吸泵盡量低于液位安裝

，越低越好

，在膜組件正常狀態(tài)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(jī)房，確保抽吸泵能有足夠的吸程

；低于MBR主要的參數(shù)是跨膜壓差，各品牌規(guī)定略有不同

，一般不宜高于0.03Mpa，在這里跨膜壓差不一定等于真空表讀數(shù)

，還要看泵的進(jìn)水口高度和生化池液位的高度差

，如果真空表的讀數(shù)為0.03pa

，生化池液位比泵進(jìn)水口高1m

，那么此時(shí)的跨膜壓差為0.04Mpa

；若泵安裝位置高于生化池液位1m

，則此時(shí)的跨膜壓差只有0.02Mpa

，公式就是：跨膜壓差=真空表讀數(shù)（取正）+（生化池液面高度-抽吸泵進(jìn)水口高度）

。

、抽吸泵出口管路一定要加裝透明流量計(jì)和取樣閥

，透明的流量計(jì)就可以直觀的看到水質(zhì)狀態(tài)

，每個(gè)流量計(jì)前面或后面加調(diào)節(jié)閥

，用來調(diào)節(jié)膜組件的出水量

。

4、電氣控制：一般設(shè)置MBR抽吸泵運(yùn)行為13min運(yùn)行

，2min停止

，能有效減少堵塞的頻率，具體啟動(dòng)停止時(shí)間要征求廠家的意見

，在電接點(diǎn)壓力表壓力超限時(shí)，能停泵并報(bào)警

；抽吸泵要能與風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)，風(fēng)機(jī)在停止?fàn)顟B(tài)時(shí)

，抽吸泵不工作

MBR膜生物反應(yīng)器工藝流程基本配置圖

六

、化學(xué)浸泡清洗：

、在有條件的情況下

，為了減少工作強(qiáng)度

，能實(shí)現(xiàn)整個(gè)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(gè)活連接要經(jīng)久耐用

，個(gè)人建議用優(yōu)質(zhì)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(dòng)強(qiáng)度

，行車貼牌500kg（實(shí)際可以做到1t的起重量）

2、化學(xué)浸泡槽要做3個(gè)

，大小要膜組件放進(jìn)去綽綽有余，高度在淹沒膜絲之后再留500mm超高

，每個(gè)浸泡槽要做好穿孔曝氣管道及其保護(hù)平臺(tái)；

浸泡槽總深度=池底平臺(tái)高度+膜組件底部到上層膜絲的高度+500mm超高

。

3、3個(gè)浸泡槽邊上要設(shè)置2個(gè)儲(chǔ)液桶

，其容量要大于浸泡槽的有效容積

，用來將清洗藥液重復(fù)利用。

、每個(gè)浸泡槽要配套1臺(tái)塑料排污泵

，用來將藥液從浸泡槽中移送到儲(chǔ)液桶或排放

。

、要考慮洗過之后的廢液的處理方式

，NaOH可以當(dāng)作藥劑加入到系統(tǒng)中

，NaClO經(jīng)過澄清處理直接排放或儲(chǔ)存回用即可

，檸檬酸可以慢慢投加到生化處理系統(tǒng)中

。

6、每個(gè)浸泡槽的攪拌空氣量按照劇烈攪拌來設(shè)計(jì)

，并安裝有調(diào)節(jié)閥。

、浸泡槽要設(shè)有自來水加入管道，管道要粗

，避免在自來水注水上浪費(fèi)時(shí)間

，注滿時(shí)間以10min為宜

，參考數(shù)據(jù)

，在自來水壓力2~3公斤時(shí)

，DN50的自來水管流量約18~22m3/hr

。

8、常用化學(xué)清洗藥劑及濃度：

NaOH（用來殺菌和清洗掉有機(jī)污染物）：濃度1%~2%

，浸泡時(shí)間>2h；

檸檬酸（用來除去無機(jī)結(jié)垢

，沒有則省略）：濃度2%，浸泡時(shí)間>2h

；

NaClO（10%液體

，用來深度殺菌

，恢復(fù)膜絲過濾功能）：濃度5%

，浸泡時(shí)間>2h

酒精（95%工業(yè)級(jí)酒精）單片浸泡2min，用來恢復(fù)失水后的膜絲

，未脫水則省略；

、清洗步驟：水沖洗→水浸洗→堿液浸洗→檸檬酸浸洗→NaClO浸洗→水沖洗→復(fù)位。

、注意，檸檬酸為有機(jī)酸

，使用不受限制

，但如果距離下次使用超過1個(gè)月

，就會(huì)在儲(chǔ)存過程中發(fā)霉變質(zhì)

，建議一次性使用。

、注意，每次清洗完需要檢查膜絲斷絲

，對(duì)于斷絲單根打結(jié)處理。

七

、在線反沖洗：

、首先不要對(duì)在線反沖洗抱有太大依賴

，MBR的反沖洗跟傳統(tǒng)意義的反沖洗的效果不同

，MBR的正常堵塞大部分是由微生物在膜絲內(nèi)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、但在線反沖洗還是要加

，用來應(yīng)對(duì)非正常堵塞的情況，比如污泥狀態(tài)惡化

、MBR抽吸泵流量被誤操作調(diào)的很大或進(jìn)入了微小顆粒物，引起了硬堵塞

，反沖洗還是很有效果的

。

3、在線反沖洗由PLC自動(dòng)控制

，每天一次（前提是采購的膜片支持在線反沖

，不要不支持而卻做了

，造成膜絲孔徑擴(kuò)大）

，反沖用的水至少是自來水，末端裝自來水過濾器

，過濾精度需達(dá)到50μm，反沖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(huì)對(duì)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(wù)必要裝壓力表和流量計(jì)

。

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