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浅析当前环保行业的现状及设计MBR需要注意的问题

时间:2019-10-10| 作者:九力信


浅析当前环保行业的现状及设计MBR需要注意的问题

 

随着社会的进步,人们生活水平的提高,人们对生活质量的要求也在不断提高,当前,绿色健康行业已成为社会发展的主流,而环保行业也越来越受到人们的关注。

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环保行业当前的问题,在传统的废水生物处理技术中,泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的,其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能,沉降性越好,泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况,改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件,这限制了该方法的适用范围。由于二沉池固液分离的要求,曝气池的污泥不能维持较高浓度,一般在1.5~3.5g/L左右,从而限制了生化反应速率。水力停留时间(HRT)与污泥龄(SRT)相互依赖,提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥,其处置费用占污水处理厂运行费用的25% ~40% 。传统活性污泥处理系统还容易出现污泥膨胀现象,出水中含有悬浮固体,出水水质恶化。

针对上述问题,膜芮设计的MBR将分离工程中的膜分离技术与传统废水生物处理技术有机结合,大大提高了固液分离效率;并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌(特别是优势菌群)的出现,提高了生化反应速率;同时,通过降低F/M比减少剩余污泥产生量(甚至为0),从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。

MBR膜随着行业的发展其应用越来越,其稳定清澈的出水备受关注,MBR膜在使用中尽量减少其后期维护工作强度,那么在设计MBR膜时就需要注意以下几个问题:
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1,MBR的品牌及相应的数量

不同厂家生产的MBR膜其质量也是不一样的,同时进口和国产的也是有差距的。从价格方面,进口膜约为国产膜的3~5倍,因此在同等质量下国产膜在保证足够的设计余量的前提下还是有很大优势的当然设计人员要跟供应商做好深入的技术沟通,设计通量方面,一般国产膜厂家出厂的设计通量已经留了足够的余量,但设计人员还是要再增加余量,比如笔者曾经设计过一个小水量废水,MBR选用国产品牌,但设计MBR用量是标准量的10倍,到现在2年时间未进行清洗,一直在正常使用,出水COD维持在30mg/L以下;

2,MBR膜组件的设计

1)把膜片拼装在一起形成一个膜组件,特别注意的是,膜片与膜片之间间距要足够大,有效距离要大于100mm(轴心距大于140mm),如果膜片本身膜丝密度大,那么有效间距要适当放宽,这样做的目的是保持冲洗气流顺畅到达顶部膜丝,也可以减少膜丝之间的板结和截留物,减少膜组件的清洗频率;

2膜片横向和竖向装都可以,具体取决于安装的空间;横向装时,膜丝保持微下垂,下垂幅度保持在10mm,也可以这样说,在保证膜丝不受拉力的前提下,尽量直,这样膜丝和膜丝之间就不会留有太多的杂物;推荐使用竖向安装的方式;

3不能把膜组件做的很大,因为太大的膜组件,其安装密度就会大,同样的搅拌空气量对它来讲却显不足,而且在膜片上积累很多包裹物的时候,就需要对膜片进行喷洗,用高压水***或自来水,安装太密会让你很难冲到内层膜片,建议单个膜组件处理量不要超过1.5m3/hr;

3MBR曝气装置的设计要点

1MBR池DO控制最佳为2.5~5之间,正常液位约为3ppm,在液位高低不同时,DO也会有变化,不宜长时间超过5.0ppm

2)曝气装置可以固定在池底(需要做膜组件承托架和膜组件滑入导轨),也可以跟膜组件做在一起,各有优劣,曝气管的位置要做精心考虑,采用DN20穿孔管,每个膜片间隙对应一路穿孔管,穿孔大小Φ2.0mm,穿孔间距100mm,相邻两路管穿孔位置交错穿插,孔口做单排垂直向上,有很多双排、斜向下的做法,个人认为不可取,沉降的污泥不会对孔口产生堵塞。

3曝气量的大小进行粗略估算,根据经验数字,按照汽水比24:1即可(常规池深3.5m),风机排风压头选型比最高液位高0.01Mpa;风机出口设置泄气阀,泄气管口径全开能卸掉70%的空气量即可,泄气口上加装消音器,这套装置用来控制生化槽中的DO值以及保护风机;

4每个膜组件曝气都设置单独的调节阀,同时整个生化槽的充氧曝气要另外做单独的控制阀,用微孔充氧曝气装置,确保能灵活调整搅拌空气量和充氧空气量;

4.MBR抽吸泵的设计要点

1有条件的情况下,尽量每个膜组件配1台泵,这样方便观察判定每个膜组件的状态(压力和通量),但多个膜组件共一台也可以,在每个膜组件吸水管路上装流量计;

2抽吸泵尽量低于液位安装,越低越好,在膜组件正常状态下,靠虹吸也是可以出水的,如果MBR池是地下池,那就做地下机房,确保抽吸泵能有足够的吸程;低于MBR主要的参数是跨膜压差,各品牌规定略有不同,一般不宜高于0.03Mpa,在这里跨膜压差不一定等于真空表读数,还要看泵的进水口高度和生化池液位的高度差,如果真空表的读数为0.03pa,生化池液位比泵进水口高1m,那么此时的跨膜压差为0.04Mpa;若泵安装位置高于生化池液位1m,则此时的跨膜压差只有0.02Mpa,

3抽吸泵出口管路一定要加装透明流量计和取样阀,透明的流量计就可以直观的看到水质状态,每个流量计前面或后面加调节阀,用来调节膜组件的出水量;

4电气控制:一般设置MBR抽吸泵运行为13min运行,2min停止,能有效减少堵塞的频率,具体启动停止时间要征求厂家的意见,在电接点压力表压力超限时,能停泵并报警;抽吸泵要能与风机联动,风机在停止状态时,抽吸泵不工作;

5.化学浸泡清洗

1)在有条件的情况下,为了减少工作强度,能实现整个膜组件的清洗,这就要求做好膜组件的出池入池定位,水管及气管要做方便拆卸的活连接(气管如果不与膜组件做在一起则气管不用考虑),而且这个活连接要经久耐用,个人建议用优质法兰连接或者采用著名品牌的双由令球阀连接,膜组件的起落配套行车,能有效减轻劳动强度,行车贴牌500kg(实际可以做到1t的起重量);

2化学浸泡槽要做3个,大小要膜组件放进去绰绰有余,高度在淹没膜丝之后再留500mm超高,每个浸泡槽要做好穿孔曝气管道及其保护平台;浸泡槽总深度=池底平台高度+膜组件底部到最上层膜丝的高度+500mm超高

3)3个浸泡槽边上要设置2个储液桶,其容量要大于浸泡槽的有效容积,用来将清洗药液重复利用;
    4)每个浸泡槽要配套1台塑料排污泵,用来将药液从浸泡槽中移送到储液桶或排放;
    5)要考虑洗过之后的废液的处理方式,NaOH可以当作药剂加入到系统中,NaCLO经过澄清处理直接排放或储存回用即可,柠檬酸可以慢慢投加到生化处理系统中;
    6)每个浸泡槽的搅拌空气量按照剧烈搅拌来设计,并安装有调节阀;
    7)浸泡槽要设有自来水加入管道,管道要粗,避免在自来水注水上浪费时间,注满时间以10min为宜,参考数据,在自来水压力2~3公斤时,DN50的自来水管流量约18~22m3/hr;
    8)常用化学清洗药剂及浓度:
NaOH(用来杀菌和清洗掉有机污染物):浓度1%~2%,浸泡时间>2h;
柠檬酸(用来除去无机结垢,没有则省略):浓度2%,浸泡时间>2h;
NaClO(10%液体,用来深度杀菌,恢复膜丝过滤功能):浓度5%,浸泡时间>2h;
酒精(95%工业级酒精)单片浸泡2min,用来恢复失水后的膜丝,未脱水则省略;

9清洗步骤:水冲洗→水浸洗→碱液浸洗→柠檬酸浸洗→NaClO浸洗→水冲洗→复位

10注意,柠檬酸为有机酸,使用不受限制,但如果距离下次使用超过1个月,就会在储存过程中发霉变质,建议一次性使用;

11注意,每次清洗完需要检查膜丝断丝,对于断丝单根打结处理;

6.在线反冲洗

1 首先不要对在线反冲洗抱有太大依赖,MBR的反冲洗跟传统意义的反冲洗的效果不同,MBR的正常堵塞大部分是由微生物在膜丝内部的滋生繁殖引起的,而由颗粒物引起的硬堵塞占很小的分量;

2 但在线反冲洗还是要加,用来应对非正常堵塞的情况,比如污泥状态恶化、MBR抽吸泵流量被误操作调的很大或进入了微小颗粒物,引起了硬堵塞,反冲洗还是很有效果的;

3在线反冲洗由PLC自动控制,每天一次(前提是采购的膜片支持在线反冲,不要不支持而却做了,造成膜丝孔径扩大),反冲用的水至少是自来水,末端装自来水过滤器,过滤精度需达到50μm,反冲水量约正常过滤通量的3~5倍,压力不要超过2.5公斤,否则会对膜丝造成损坏,可以直接由自来水管路接入,不用装加压泵,但务必要装压力表和流量计。

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