MBR运行过程中影响因素、生化过程及污染清洗的控制

MBR工艺处理(lǐ)城市污水和工业有(yǒu)机污水，由于其高1效、节能(néng)、无相变、无二次污染、产出水水质好、占地少、自动化程度高等特点，在污水处理(lǐ)与资源化工程中得到了广泛的应用(yòng)，并显示了广阔的发展前景。

1、MBR影响因素的控制

膜生物(wù)反应器工艺中，膜分(fēn)离的操作条件类似于传统膜分(fēn)离，主要控制因素有(yǒu)进水水质、膜面流速、温度、操作压力、pH 值、MLSS 等。

（1）温度

膜生物(wù)反应器系统宜在 15℃～35℃下运行。通常，温度上升，膜通量增大，这主要是因為(wèi)温度升高后降低了活性污泥混合液的粘度，从而降低了渗透阻力。

（2）操作压力

在控制活性污泥混合液特性基本不变的情况下，膜通量随着压力的增加而增加；但当压力达到一1定值，即浓差极化使膜表面溶质浓度达到极限浓度时，继续增大压力几乎不能(néng)提高膜通量，反而使膜污堵加剧。浸没式 MBR 的跨膜压差不宜超过 0.05MPa。

（3） 溶解氧

溶解氧是影响有(yǒu)机物(wù)去除效果的重要因素。特别是在以除磷脱氮為(wèi)目的的情况下， 溶解氧的浓度控制显得尤為(wèi)重要。在不同的膜生物(wù)反应器工艺类型中，混合液以各种形式在生物(wù)反应池内形成好氧、缺氧及厌氧段。反应池各段 DO 的控制范围為(wèi)：厌氧段在 0.2mg/L 以下，缺氧段在0.2mg/L～0.5mg/L 之间，好氧段溶解氧浓度宜不小(xiǎo)于 2mg/L。

（4）膜面流速

膜面流速与压力对膜通量的影响是相互关联的。压力较低时膜面流速对膜通量影响不大，压力较高时膜面流速对膜通量影响很(hěn)大。随着膜面流速的增加，膜通量也增加，尤其是当压力比较高的时候。这是因為(wèi)膜面流速的提高一方面可(kě)以增加水流的剪切力，减少污染物(wù)在膜表面的沉积；另一方面，流速增大可(kě)以提高对流传质系数，减少边界层的厚度，减小(xiǎo)浓差极化的影响。

另外，膜面流速对膜面沉积层的影响程度还与料液中污泥浓度有(yǒu)关，在污泥浓度较低时，膜渗透速率与膜面流速呈線(xiàn)性增加。但当污泥浓度较高时，膜面流速增加到一1定的数值后，对沉积层的影响减弱，膜通量增加的速度减小(xiǎo)。对于外置式 MBR，运行条件尽可(kě)能(néng)控制在低压、高流速，膜面流速宜保持在 3m/s～5m/s。这样做不仅有(yǒu)利于保持较高的水通量，而且有(yǒu)利于膜的保养和维护，减少膜的清洗和更换。

（5）MLSS

浸没式 MBR 好氧區(qū)（池）污泥浓度宜控制在 3000mg/L～20000mg/L。一般来说，在一1定的膜面流速下，当料液中污泥浓度增加时，由于污泥浓度过高，污泥易在膜表面沉积形成厚的污泥层，导致过滤阻力增加，使膜通量下降。但是，料液中污泥浓度也不能(néng)太低，否则污染物(wù)质降解速率低，同时活性污泥对溶解性有(yǒu)机物(wù)的吸附和降解能(néng)力减弱，使得混合液上清液中溶解性有(yǒu)机物(wù)浓度增加，易被膜表面吸附，导致过滤阻力增加，膜通量下降。因此，应当维持料液中适中的污泥浓度，过高或过低都会使水通量减小(xiǎo)。

（6）pH 值

膜生物(wù)反应池进水 pH 值宜為(wèi) 6～9。

2、MBR生化过程控制

进水水温低于 8℃时，活性污泥的活性受到一1定的影响，此时要适当降低出水量，保证污水中有(yǒu)机物(wù)在反应池内得到充分(fēn)的降解，从而确保出水水质，减缓膜堵塞。

在气温发生突变的季节中尤其要注意观察出水水质，如出水水质有(yǒu)突变时，要减少适当出水量、增加曝气时间。

正常运行时，应极力避免对微生物(wù)新(xīn)陈代謝(xiè)有(yǒu)抑制作用(yòng)的消毒液、消毒剂混入生物(wù)反应池中。防止设备中微生物(wù)的正常生物(wù)机理(lǐ)受到破坏，导致出水恶化。

当污水中含有(yǒu)大量的合成洗涤剂或其他(tā)起泡物(wù)质时，膜生物(wù)反应池会出现大量泡沫，此时可(kě)采取喷水的方法解决，但不要向反应池内加入含有(yǒu)油性物(wù)质的消泡剂来去除泡沫。也不可(kě)使用(yòng)硅胶系列消泡剂。硅胶系列消泡剂被吸附到膜表面，会加快膜间差压的上升，使膜堵塞。此时，即使用(yòng)药液清洗也很(hěn)难恢复压差，需要更换膜。

MBR法工艺系统应定期排放一1定量的剩余污泥。排泥量可(kě)根据污泥沉降比、混合液污泥浓度、活性污泥的有(yǒu)机负荷或污泥龄来确定。

3、MBR膜污染与清洗的控制

膜污染是污水中的悬浮颗粒、胶體(tǐ)等在膜表面沉积，造成膜孔堵塞的现象。膜一旦与料液接触，污染即开始，由于溶质与膜之间相互作用(yòng)产生吸附，开始改变膜特性。对于微滤膜，这一影响不十分(fēn)明显，以溶质粒子的聚集与堵孔為(wèi)主；而对于超滤，如膜材料选择不当，影响相当大，与初始纯水通量相比，可(kě)降低 20%～40%。尤其在低流速、高溶质浓度情况下，溶质在膜表面达到或超过饱和溶解度时，便有(yǒu)凝胶层形成，导致膜的透过量不依赖于所加压力，引起膜透过量的急剧降低，因此在此种状态下运行的膜，使用(yòng)后必1须清洗，以恢复其性能(néng)。

控制膜污染的措施有(yǒu)：

（1）对膜生物(wù)反应池系统进水进行预处理(lǐ)，去除其中的粗大颗粒；

（2）选择合适的操作压力；

（3）缩短出水泵抽吸时间或延長(cháng)停吸时间和增加曝气量均有(yǒu)利于减缓膜污染。

对膜进行空气清洗可(kě)以除去表面杂质，孔中的杂质可(kě)用(yòng)水反洗将其排出。水反洗是用(yòng)过滤水从反洗罐中泵到抽水管中，根据膜种类的不同，一般每 10 分(fēn)钟～24 小(xiǎo)时反洗一次。

当水反洗无效果时，為(wèi)了保持膜的良好性能(néng)，有(yǒu)必要使用(yòng)化學(xué)清洗方法去除污染物(wù)。膜的化學(xué)清洗依据污染物(wù)的具體(tǐ)情况有(yǒu)所不同，使用(yòng)的清洗药剂也不一样。化學(xué)清洗时，选择化學(xué)药品的原则一是不能(néng)与膜及其他(tā)组件材质发生任何化學(xué)反应，二是不能(néng)因為(wèi)使用(yòng)化學(xué)药品而引起二次污染。