MBR池利用膜對生化反應池內的含泥污水進行過濾,實現泥水分離。一方面,膜截留了反應池中的微生物,使池中的活性污泥濃度大增加,達到很高的水平,使降解污水的生化反應進行得更迅速更徹底,另一方面,由于膜的高過濾精度,保證了出水清澈透明,得到高質量的產水。
一、膜系統的組成與作用
首先我們還是回顧一下MBR膜組件系統包括了哪些內容。
MBR膜組件系統包含配套的產水系統、反洗系統、清洗系統、膜吹掃曝氣系統、控制系統等系統。
MBR膜組件系統
MBR膜區內的吹掃(曝氣)有兩個用途:一是用于膜組件周圍的氣水振蕩,保持膜表面清潔,二是為提供生物降解所需要的氧氣。
生物降解后的水在濾液自吸泵的抽提作用下通過MBR膜組件,濾過液經由MBR集水管匯集送到清水池。通過膜的高效截留作用,全部細菌及懸浮物均被截流在膜池中,可以有效截留硝化菌,使硝化反應順利進行,有效去除氨氮;同時可以截留難于降解的大分子有機物,延長其在膜反應器中的停留時間,使之得到最大限度的生物降解。
MBR膜組件底部集成膜吹掃曝氣系統,吹掃抖動膜元件,以緩解膜元件周邊的污泥濃度累積。剩余污泥通過膜區剩余污泥泵定期排出,可控制系統內活性污泥的濃度及污泥齡。
同時為了保證MBR膜組件有良好的水通量,能持續、穩定地出水,設計了獨有的清水反洗、維護性清洗及恢復性化學清洗程序對膜組件進行定時清洗。
二、膜系統運行的控制要點
接下來我們了解一下在整個膜系統運行中幾個重點關注的地方。
(1) 溫度
污水溫度隨氣溫會有變化,可適當投入接種污泥,并控制較低的運行負荷(污泥)。當原污水溫度< 12 ℃時,生化系統的硝化作用會降低,膜系統出水氨氮指標可能會超標。
(2) 曝氣量
曝氣量污泥培養初期,由于污泥尚未大量形成,產生的污泥絮凝性能不太好,還處于離散狀態,加之污泥濃度較低,微生物易處于內源呼吸狀態,因此曝氣量不能太大。控制在設計正常值的1/2 左右即可,否則絮狀污泥不易形成。
(3) 微生物
監測與檢查污泥培養過程中,不僅要觀測曝氣池混合液的SV30與MLSS,還應隨時觀察污泥的生物相,了解菌膠團及指示微生物的生長情況,以便根據情況對培養過程進行必要的調整。
(4) 回流污泥量
回流污泥量的控制回流污泥系統的控制采用回流比恒定,當入流污水量變化時,回流污泥量相應做調整。采用這種方法,當剩余污泥排放量基本不變的情況下,可保持MLSS、F/M以及曝氣池內泥位基本恒定,而不隨入流污水量Q的變化而變化,從而保證相對穩定的處理效果。
(5)污泥排放量
剩余污泥排放量的控制由于本工程采用MBR工藝,產泥量較少。隨著系統的穩定運行,系統內污泥量會逐漸增加,污泥濃度需要根據工藝調整需求進行調節。每日排放的污泥量、排泥時間與進水污染物濃度、進水水量有密切相關,應根據工藝分析后進行。MBR系統的剩余污泥排放直接由膜池排放,濃度約可達到8000~12000 mg/L。與傳統工藝二沉池排泥相比,其脫水性能、沉降性能均稍差,其脫泥系統運行參數,包括進泥量、加藥量、調理強度與時間等均需要靈活調整,保證穩定運行。
三、膜系統配套設備操作
1. 設備描述:設備間主要為放置膜組件產水系統等設備。另外設置了其他輔助系統,如反洗系統、清洗系統、膜曝氣系統、控制系統等系統,用以保證系統的正常啟動運行及出水水質的穩定。
產水系統設置自吸式抽吸泵,單個膜池對應單臺抽吸泵,如果水量小,可減少膜池對應的泵的開啟臺數。建議設置真空泵,用于幫助抽吸泵啟動,減少抽吸泵運行初期的工作負荷。建議設置壓縮空氣系統一套,作為污水廠氣動閥的氣源(如設計采用電動閥除外)。
幾個膜池可共用1臺反洗泵。采用PLC控制,輪流對多個膜池進行反洗。
膜清洗系統分為兩部分:維護性化學系統和恢復性化學系統。
維護性化學系統(堿洗)包括次氯酸鈉儲罐、次氯酸鈉加藥泵、次氯酸鈉卸料泵;維護性化學系統(酸洗)包括草酸(或檸檬酸)化料器、草酸(或檸檬酸)儲罐、草酸(或檸檬酸)加藥泵。堿洗和酸洗建議在控制系統中設置好清洗周期,周期在控制系統中可隨時進行調整。
恢復性化學系統可分為自動加藥與人工加藥兩種方式,建議配置自動加藥系統,以便更精準的控制投加藥劑濃度。兩個清洗系統的加藥泵均建議1用1備,如儲罐內藥液濃度過低,也可2臺同時啟動。
2. 控制目標:各系統工作穩定、能夠自動運行;膜系統工作良好,流量,負壓穩定,能夠按設定流量運行;各氣動閥(電動閥)、液位計、濁度儀、流量計等儀表工作正常、準確;膜清洗系統正常運行并有效;
3. 基礎運行參數設定:
各膜池產水設定值:產水負壓限制< -60 kPa;重點監測出水SS要滿足設計要求;
各膜池產水/反洗時間:9 min / 1 min或8 min / 2 min(根據不同污水類型設計);
反洗方式:按產水周期性設置,通常產水/反洗6個周期進行一次反洗。