在前兩篇(pian)和大家(jia)(jia)介紹了MBR生物(wu)反應器的基(ji)礎(chu)知識和分離原理以后,這一篇(pian)會和大家(jia)(jia)著重(zhong)探(tan)討MBR反應器的運行(xing)管(guan)理的相關內容。歡迎(ying)大家(jia)(jia)閱讀并參與(yu)討論。
MBR反應器在(zai)(zai)運行(xing)(xing)中,最大的(de)(de)困擾(rao)來(lai)自于MBR膜(mo)(mo)的(de)(de)結(jie)垢和污堵造成(cheng)的(de)(de)膜(mo)(mo)通量(liang)下降的(de)(de)問題。膜(mo)(mo)通量(liang)下降會使處理(li)(li)水量(liang)下降,造成(cheng)污水廠的(de)(de)運行(xing)(xing)負荷(he)無法(fa)達(da)到(dao)正常(chang)運行(xing)(xing)負荷(he),需要用大量(liang)的(de)(de)資金和時間來(lai)進行(xing)(xing)膜(mo)(mo)的(de)(de)物理(li)(li)和化學清洗(xi),恢(hui)復膜(mo)(mo)通量(liang),但是在(zai)(zai)沒有全面系統的(de)(de)管理(li)(li)條件下,膜(mo)(mo)通量(liang)的(de)(de)下降時間會越(yue)來(lai)越(yue)短,清洗(xi)頻(pin)次也會越(yue)來(lai)越(yue)多,最終導致MBR膜(mo)(mo)無法(fa)正常(chang)運轉,在(zai)(zai)污水廠中,對膜(mo)(mo)污堵和結(jie)垢的(de)(de)原因進行(xing)(xing)管理(li)(li),是MBR工藝的(de)(de)重要管理(li)(li)內容。
MBR膜反應器作為活性污泥法中的一個組成部分,替代了二沉池和深度處理單元,因為這個原因,在MBR的運行中仍要結合活性污泥法中的一些因素來進行運行管理工作。下面從幾個方面和大家一起探討MBR的運行管理工作。
一、預處理設備。
城鎮污(wu)水(shui)中(zhong)常常含有大量(liang)的(de)(de)(de)細(xi)(xi)小的(de)(de)(de)懸(xuan)浮物(wu)(wu)和(he)棉織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)纖(xian)(xian)維,動物(wu)(wu)毛(mao)發(fa)等,這(zhe)些(xie)細(xi)(xi)小的(de)(de)(de)懸(xuan)浮物(wu)(wu)和(he)纖(xian)(xian)維、毛(mao)發(fa)在(zai)預處(chu)(chu)理段要進(jin)行(xing)非常有效的(de)(de)(de)去(qu)(qu)除(chu),否則(ze)這(zhe)些(xie)懸(xuan)浮物(wu)(wu)和(he)纖(xian)(xian)維會將MBR膜的(de)(de)(de)中(zhong)空纖(xian)(xian)維編織(zhi)(zhi)和(he)捆綁起來,使中(zhong)空纖(xian)(xian)維膜絲(si)捆扎成一(yi)束(shu)一(yi)束(shu),活性污(wu)泥的(de)(de)(de)混(hun)合液無(wu)法(fa)進(jin)入到束(shu)內的(de)(de)(de)膜絲(si)進(jin)行(xing)過濾,造成膜通量(liang)的(de)(de)(de)下降(jiang)。因此在(zai)采用MBR膜反應器的(de)(de)(de)污(wu)水(shui)廠,特(te)別是(shi)后期改造的(de)(de)(de)污(wu)水(shui)廠對于前(qian)端的(de)(de)(de)預處(chu)(chu)理設備,特(te)別是(shi)格柵(zha)的(de)(de)(de)選(xuan)用一(yi)定要充(chong)分考慮細(xi)(xi)小的(de)(de)(de)懸(xuan)浮物(wu)(wu)和(he)棉織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)纖(xian)(xian)維的(de)(de)(de)去(qu)(qu)除(chu)。一(yi)般(ban)為了有效去(qu)(qu)除(chu)這(zhe)些(xie)物(wu)(wu)質,會采用粗(cu)、中(zhong)、細(xi)(xi)三道(dao)格柵(zha),或(huo)者是(shi)粗(cu)、細(xi)(xi)、膜格柵(zha)。最終(zhong)的(de)(de)(de)膜格柵(zha)要采用1mm~0.5mm的(de)(de)(de)過濾間距(ju),并且采用高(gao)壓水(shui)沖洗的(de)(de)(de)方式進(jin)行(xing)清渣處(chu)(chu)理,這(zhe)樣才(cai)能有效去(qu)(qu)除(chu)污(wu)水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)細(xi)(xi)小懸(xuan)浮物(wu)(wu)和(he)纖(xian)(xian)維。
在(zai)(zai)污(wu)水(shui)廠進行改造(zao)或者新建設計之(zhi)初,如(ru)果確定采用MBR膜反應(ying)器,應(ying)對進水(shui)水(shui)質進行不(bu)(bu)同孔徑的(de)(de)(de)篩分過(guo)濾,根據不(bu)(bu)同孔徑的(de)(de)(de)金屬篩網過(guo)濾后(hou)的(de)(de)(de)雜物(wu)來判斷和確定應(ying)采用什么密度的(de)(de)(de)格(ge)柵來對污(wu)水(shui)中的(de)(de)(de)物(wu)質進行去(qu)除,以免在(zai)(zai)MBR膜的(de)(de)(de)后(hou)期運(yun)(yun)行中,造(zao)成膜運(yun)(yun)行和更(geng)換成本的(de)(de)(de)上升。
另(ling)外在很(hen)多研究和實際運行(xing)中發現,進(jin)水中存在油(you)類、油(you)脂等都會(hui)對MBR造(zao)成很(hen)嚴(yan)重的污堵情況(kuang),對大量存在油(you)脂的進(jin)水,要進(jin)行(xing)機(ji)械刮油(you)和氣浮除油(you)等,對油(you)脂進(jin)行(xing)去除,以(yi)免造(zao)成MBR膜污堵和結(jie)垢(gou)。
二、污泥培養。
MBR膜(mo)(mo)(mo)是(shi)活性污(wu)(wu)泥(ni)(ni)為(wei)主體的(de)工(gong)(gong)藝類型(xing),在運(yun)行(xing)(xing)初(chu)期(qi)(qi)需(xu)(xu)(xu)要進(jin)行(xing)(xing)活性污(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)培(pei)(pei)養(yang)(yang)(yang),而活性污(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)正常的(de)培(pei)(pei)養(yang)(yang)(yang)需(xu)(xu)(xu)要微生(sheng)(sheng)物(wu)的(de)培(pei)(pei)養(yang)(yang)(yang)和增(zeng)殖,整(zheng)個(ge)過程(cheng)較為(wei)緩(huan)慢。但是(shi)很多(duo)污(wu)(wu)水廠(chang)工(gong)(gong)程(cheng)在前期(qi)(qi)受(shou)到各種(zhong)因素制約,進(jin)展緩(huan)慢,工(gong)(gong)程(cheng)完工(gong)(gong)都是(shi)在上(shang)級檢查的(de)最(zui)后(hou)期(qi)(qi)限之外了,因此(ci)對于調(diao)試期(qi)(qi)間根本無法按照(zhao)正常自然(ran)增(zeng)長的(de)活性污(wu)(wu)泥(ni)(ni)來進(jin)行(xing)(xing),往往需(xu)(xu)(xu)要從(cong)別的(de)污(wu)(wu)水廠(chang)拉運(yun)已經成(cheng)熟的(de)活性污(wu)(wu)泥(ni)(ni),這種(zhong)接種(zhong)培(pei)(pei)養(yang)(yang)(yang)的(de)過程(cheng)從(cong)原理上(shang)沒有(you)(you)什么(me)問題,很多(duo)污(wu)(wu)水廠(chang)也是(shi)這樣進(jin)行(xing)(xing)培(pei)(pei)養(yang)(yang)(yang)的(de),但是(shi)對于MBR工(gong)(gong)藝,還(huan)要有(you)(you)一點一定要進(jin)行(xing)(xing)注意的(de),就是(shi)拉運(yun)的(de)其他污(wu)(wu)水廠(chang)的(de)污(wu)(wu)泥(ni)(ni),如果(guo)不是(shi)MBR工(gong)(gong)藝的(de),前端(duan)沒有(you)(you)多(duo)重(zhong)的(de)格柵進(jin)行(xing)(xing)污(wu)(wu)水細微懸浮物(wu)的(de)去除,活性污(wu)(wu)泥(ni)(ni)中存在大量的(de)懸浮物(wu),纖(xian)維,毛發(fa)等。這些(xie)物(wu)質會使(shi)MBR膜(mo)(mo)(mo)絲纏繞成(cheng)束狀,導致內部無法進(jin)行(xing)(xing)過濾(lv)(lv),造成(cheng)膜(mo)(mo)(mo)通量下(xia)降,因此(ci)即使(shi)從(cong)其他污(wu)(wu)水廠(chang)進(jin)行(xing)(xing)拉運(yun)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)接種(zhong)培(pei)(pei)養(yang)(yang)(yang),也要注意從(cong)進(jin)口的(de)膜(mo)(mo)(mo)格柵進(jin)行(xing)(xing)過濾(lv)(lv)后(hou)進(jin)入生(sheng)(sheng)物(wu)池,以免(mian)堵(du)塞MBR膜(mo)(mo)(mo)絲。
除(chu)去拉運(yun)接種污泥(ni)(ni)要(yao)進行注意以(yi)外,還有重要(yao)一(yi)點需要(yao)運(yun)行人員注意,就(jiu)是在(zai)培養初(chu)期,不(bu)能使(shi)用MBR膜(mo)(mo)。對(dui)于MBR來說,可以(yi)將活(huo)性(xing)污泥(ni)(ni)系統的(de)污泥(ni)(ni)濃(nong)度提(ti)高到(dao)很高的(de)濃(nong)度,活(huo)性(xing)污泥(ni)(ni)濃(nong)度越(yue)(yue)高,絮凝(ning)體(ti)(ti)越(yue)(yue)大,在(zai)通過MBR膜(mo)(mo)時就(jiu)會越(yue)(yue)容易(yi)被擦(ca)洗氣體(ti)(ti)帶走,不(bu)容易(yi)堵(du)塞。但是在(zai)培養初(chu)期,活(huo)性(xing)污泥(ni)(ni)絮凝(ning)體(ti)(ti)較小,很多絮凝(ning)體(ti)(ti)成(cheng)針狀的(de)結構,這種結構非常容易(yi)嵌入(ru)到(dao)MBR膜(mo)(mo)絲中,導致MBR膜(mo)(mo)絲堵(du)塞,因此在(zai)活(huo)性(xing)污泥(ni)(ni)培養期間,MBR膜(mo)(mo)分離器不(bu)應投入(ru)使(shi)用,以(yi)免造成(cheng)MBR膜(mo)(mo)使(shi)用的(de)周期縮短(duan),膜(mo)(mo)通量下降速度加快。
三、日常運維項目檢測。
對(dui)于(yu)在MBR的日(ri)常(chang)運維管理(li)中,運行人員需要對(dui)系統(tong)的一些(xie)(xie)參數進行日(ri)常(chang)的檢測,通過這些(xie)(xie)數據的檢測,逐一對(dui)MBR系統(tong)的運行效果進行判(pan)斷,日(ri)常(chang)的檢測項目表如下:
其中(1)DO:當(dang)MLSS濃度高時(shi),氧(yang)氣的(de)消耗能(neng)力(li)增(zeng)強,溶解(jie)氧(yang)就會降低。而MBR工藝的(de)優勢在(zai)(zai)于控(kong)制高污泥濃度,因此,在(zai)(zai)日常(chang)運行(xing)中,重點要確認好氧(yang)池(chi)中的(de)溶解(jie)氧(yang)濃度,,以免生物處理(li)所需(xu)的(de)好氧(yang)條件(jian)不(bu)足,造成處理(li)能(neng)力(li)下降。。
(2)生物(wu)池(chi)中的(de)MLSS:當MLSS濃(nong)度(du)(du)過高(gao)時,會導致氧氣供給不足(zu)和MBR膜的(de)堵塞。因此,在系統內維持合(he)理(li)(li)(li)的(de)MLSS濃(nong)度(du)(du)是(shi)日(ri)常管理(li)(li)(li)需要認真(zhen)進行(xing)的(de)工(gong)作。由于MLSS濃(nong)度(du)(du)的(de)設置根(gen)據(ju)各個污(wu)水廠的(de)流入污(wu)水的(de)濃(nong)度(du)(du)和MBR膜的(de)處理(li)(li)(li)條(tiao)件(jian)而有所不同,因此運(yun)行(xing)管理(li)(li)(li)人員需要通過長期的(de)MLSS檢測和MBR膜的(de)運(yun)行(xing)工(gong)況,出水水質(zhi)來綜合(he)確定最佳值,同時還要必須確保足(zu)夠長的(de)污(wu)泥齡SRT來維持硝(xiao)化和反硝(xiao)化反應的(de)進行(xing)。
(3)泡(pao)沫:曝氣(qi)池上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)泡(pao)沫,不(bu)論是(shi)啟(qi)動(dong)泡(pao)沫還是(shi)生(sheng)物(wu)泡(pao)沫,都(dou)會將大量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)泡(pao)沫表(biao)面堆積(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)固體(ti)雜(za)質粘固在MBR膜(mo)(mo)絲表(biao)面上(shang),造成MBR膜(mo)(mo)絲的(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)堵,導(dao)致膜(mo)(mo)通量(liang)下降,對生(sheng)物(wu)池的(de)(de)(de)(de)(de)泡(pao)沫的(de)(de)(de)(de)(de)工藝(yi)管(guan)控,也是(shi)在MBR系統中(zhong)重要的(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)理內容,通過季節(jie)性的(de)(de)(de)(de)(de)工藝(yi)調控,降低生(sheng)物(wu)池泡(pao)沫的(de)(de)(de)(de)(de)產生(sheng),以保證MBR膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)良好(hao)運行(xing),是(shi)運行(xing)人(ren)員需要認真對待的(de)(de)(de)(de)(de)。
(4)EPS:細胞外多糖物質(zhi),很多研究都已經明確,EPS對MBR膜(mo)絲的(de)(de)結垢和污堵有著直接的(de)(de)關聯,在有條(tiao)件的(de)(de)MBR廠內,應該(gai)將EPS作為日常監(jian)測(ce)項目(mu),對EPS引(yin)起(qi)的(de)(de)污泥泡沫,膨脹等問題及(ji)時發現,并采取(qu)相應的(de)(de)工(gong)藝調(diao)控(kong)(kong)措施進(jin)行管控(kong)(kong),以(yi)保證MBR的(de)(de)膜(mo)通量。
(5)濾(lv)(lv)(lv)紙(zhi)過(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)效果(guo)(guo):活性(xing)(xing)污(wu)泥中的(de)(de)(de)各種微生物,絮凝體,懸浮(fu)雜(za)質,包(bao)括(kuo)EPS對MBR膜(mo)的(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)性(xing)(xing)都(dou)會產生嚴重(zhong)的(de)(de)(de)堵塞(sai)和結垢(gou),如果(guo)(guo)能提前檢測(ce)活性(xing)(xing)污(wu)泥的(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)性(xing)(xing)能,就(jiu)能采取相(xiang)應的(de)(de)(de)措施來(lai)改變活性(xing)(xing)污(wu)泥的(de)(de)(de),保持MBR膜(mo)的(de)(de)(de)膜(mo)通(tong)量(liang)(liang),因(yin)此可以(yi)在化(hua)驗室(shi)進(jin)行濾(lv)(lv)(lv)紙(zhi)過(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)速度的(de)(de)(de)檢測(ce)。一般可以(yi)根據5C的(de)(de)(de)定量(liang)(liang)濾(lv)(lv)(lv)紙(zhi)進(jin)行過(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv),并計算規定時間(jian)內過(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)的(de)(de)(de)液體容量(liang)(liang)來(lai)判斷(duan)過(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)效果(guo)(guo)。如果(guo)(guo)活性(xing)(xing)污(wu)泥通(tong)過(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)紙(zhi)的(de)(de)(de)水量(liang)(liang)為5 mL /5分鐘或更少(shao),則(ze)MBR膜(mo)設備的(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)性(xing)(xing)能可能會降低。由于膜(mo)的(de)(de)(de)污(wu)染,即使具有足夠的(de)(de)(de)滲透(tou)性(xing)(xing),跨膜(mo)壓(ya)力也會增加。因(yin)此,有必要(yao)經常檢查(cha)滲透(tou)率。下圖(tu)是用濾(lv)(lv)(lv)紙(zhi)測(ce)量(liang)(liang)過(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)效果(guo)(guo)的(de)(de)(de)方法:
(6)MBR膜(mo)(mo)出水(shui)(shui)的(de)(de)濁(zhuo)度和SS:確認出水(shui)(shui)中的(de)(de)SS含(han)量,以確保MBR膜(mo)(mo)絲有(you)沒(mei)有(you)膜(mo)(mo)破(po)裂或異(yi)常。
(7)膜濾水的(de)常規水質分析(xi):通過(guo)分析(xi)膜出(chu)水中(zhong)的(de)COD或氨(an)氮來確定好氧池中(zhong)的(de)DO是否(fou)充(chong)足,保持出(chu)水水質的(de)穩定。
(8)跨(kua)膜(mo)壓差(cha)、膜(mo)通量:通過日常監測跨(kua)膜(mo)壓差(cha)和膜(mo)通量數據,判斷MBR是(shi)否堵(du)(du)塞,或者堵(du)(du)塞的(de)臨界(jie)量,來進行(xing)有效(xiao)的(de)清潔,以(yi)確保有效(xiao)的(de)日常運行(xing),同時也要分析堵(du)(du)塞原(yuan)因,以(yi)便今后進行(xing)更好的(de)預(yu)先管理(li)。
這(zhe)一期公(gong)眾(zhong)號探(tan)討了一些(xie)污(wu)水廠內(nei)對MBR反應器的(de)運行管理工作(zuo),關于MBR系統(tong)(tong)還有(you)更多(duo)的(de)內(nei)容(rong)需(xu)要進行深入(ru)的(de)探(tan)討,比(bi)如MBR系統(tong)(tong)的(de)脫氮,MBR系統(tong)(tong)的(de)除磷(lin),MBR系統(tong)(tong)的(de)污(wu)泥(ni)濃度控制(zhi)等,今后在(zai)公(gong)眾(zhong)號的(de)系列文章(zhang)中會和大(da)家逐步展(zhan)開探(tan)討。歡迎(ying)大(da)家持續關注并參與討論。