MBR系统运行和维护

MBR系统运行和维护当污水处理系统出现流量波动时，膜必须能够反应。清洗对于保证MBR系统的正常运行是至关重要的。ZeeWeed®膜组件设计为中空纤维式，就是希望系统具备多样性，适于不同方式，不同频率的自动清洗，并且能更好地适应水质波动。膜能够进行频繁清洗需要具备以下品质：能够在一定流量和膜所能承受的压力下反洗；能够快捷地清洗，并且能够在清洗后迅速恢复运行，不需要“熟化”或形成过滤“凝胶”层。所有这些都是我们的膜的标准特性。这些是我们多年MBR长期运行经验的积累，我们相信所有MBR系统都应该具备多重手段来保持膜的运行性能。我公司提供多种膜清洗措施来保证在维护方面以最低的时间和资源投资来实现最高的产水能力。我们为MBR厂设计的清洗系统包括全自动清洗过程，如停歇、反洗、维护性清洗和由操作人员启动的恢复性清洗。清洗的方法非常灵活，因为系统可以根据当地的特殊条件进行全部或只是部分的清洗来优化膜系统的性能。在正常运行条件下，膜过滤系统不断重复过滤过程，包括产水（过滤）、然后停歇或反洗。ZeeWeed®MBR系统具有独特的特点，既能以停歇方式运行，也能以反洗方式运行。正常工况下系统以停歇方式运行，而在系统启动或污泥过滤性能不好的情况下，系统以反洗方式运行。详细的停歇和反洗过滤过程如下所述。膜过滤系统，包括膜、管道和机械设备按照所有运行工况下的设计净流量进行选型。1)停歇当系统在停歇方式下运行时，各透过液泵每过10-15分钟按顺序停运一段时间（30-60秒），只进行空气擦洗而不进行过滤。在停歇过程中不用透过液反洗，也不用加药。以下图表描述了停歇模式的过滤过程。典型工艺流程图——停歇模式每列停歇的步骤步骤说明持续时间1过滤——透过液泵将水由外向内透过膜抽吸出来10-15min2停止透过液泵——其它功能照常30-60sec停歇模式的过滤周期步骤单位频率min10-15持续时间sec30-602)反洗在某些污染情况下和污泥性质不好的情况下，反洗是保持膜清洁的重要手段。这样可使系统在非正常进水或异常工况下的灵活可靠地运行。采用反洗模式是保证浸没式膜在各种运行条件下保持最佳透水性的最简单的方法之一。反洗是将水流反向通过膜，使膜孔轻微膨胀，驱除粘附在膜丝表面的固体颗粒。每次用储存在反洗水池中的透过液反洗半列膜箱。一个优化的反洗模式可以保证水厂的下述性能：膜的高透水性；系统在最短停机时间下的有效运行；降低维护性清洗和恢复性清洗的频率；降低清洗药剂的消耗MBR厂设计有专用的反洗泵提供低压反向水流。反洗池设于膜池旁边。当系统在反洗模式下运行时，反洗每10-15分钟进行一次，反冲时间为30秒，强度为20gfd(34lmh)，不需加药。以下图表说明了反洗的参数和顺序。典型工艺流程图——反洗模式每列反洗的步骤步骤说明持续时间1过滤——透过液泵将水由外向内透过膜抽吸出来10-15min2停止透过液泵，将透过液以20gfd(34lmh)反向透过膜，其它功能继续30sec反洗模式的过滤周期步骤单位频率min10-15反冲持续时间sec30反洗通量LMH34反洗压力、最小-最大Psig3-8在正常过滤过程以外，定期化学清洗对保持膜使用性能也是非常重要的。一般来说有两种清洗理念：一种是让膜保持长时间的运行，等到污染后进行定期高强度的恢复性清洗；另一种理念是进行不同程度的定期清洗，减少恢复性清洗的频率。我们采用后者，让膜保持能够随时有效处理高峰流量的状态，这可以通过采用以下自动在线维护性和恢复性清洗来实现。3)维护性清洗本项目中，推荐采用一周两次的氯酸钠和一次的柠檬酸进行维护性清洗。维护性清洗的过程是全自动的，并设定在清洗当天中的非最大值流量时段。次氯酸钠去除有机污堵，次氯酸钠去除无机结垢。满池的维护性清洗程序具有以下特点：完全自动化，只需操作员设定清洗频率不需要排空膜池而进行要求较低的药品浓度满池的维护性清洗步骤如下图所示，参数列于后面的表中。典型工艺流程图——维护性清洗每列的维护性清洗步骤步骤说明持续时间1需清洗的膜列停止过滤，保持空气擦洗和污泥回流15min2停止污泥回流并隔离膜池，停止曝气3初次将清洗药剂反向输入膜丝和管道1min4将清洗药剂反向输入膜丝和管道20Sec5停歇——保证药剂和膜丝表面一定的接触时间280Sec步骤#4和步骤#5重复8遍6用不加药的清水反向冲洗膜丝和管道内部的化学药剂1min7打开膜池隔离阀8开启污泥回流泵并开始曝气5min9重新开始正常过滤产水与反洗程序类似，维护性清洗的频率和持续时间可以根据运行条件和污泥特性的变化来进行优化。满池的维护性清洗参数项目单位次氯酸钠（10.3%）柠檬酸（50%）频率#/周21加药浓度mg/L2002000初次加药反洗时间min11反洗TMPPsig≤8≤8浸泡时间min4.54.5加药反洗时间Sec2020加药反洗循环次数#88最终透过液反洗时间min114)恢复性清洗恢复性清洗用于在膜污堵后恢复膜的透水性。恢复性清洗应该在透水性下降到50%以下时启动，通常发生在透膜压差（TMP）在平均流量下持续超过4-5psi（真空）。恢复性清洗过程包括与维护性清洗类似的加药反洗，然后是化学浸泡过程。用于浸泡的清洗药剂浓度通常为1,000mg/L次氯酸钠和2,000mg/L柠檬酸分别用于去除有机污染和无机污染物。ZeeWeed®膜过滤系统恢复性清洗的主要的特点是：操作人员启动后自动进行；同时清洗一列膜池中的所有膜箱；建议每年两次；要求适合的化学药品浓度包括污泥中和恢复性清洗的过程如下图所述，详见下表清洗参数。典型工艺流程图——恢复性清洗每列的恢复性清洗步骤步骤说明持续时间1需要清洗的膜池停止过滤、保留空气擦洗和污泥回流60min2停止污泥回流、隔离膜池，停止空气擦洗2排空膜池30min3将透过液反向透过膜注入膜池，并曝气冲洗膜丝60min4重复第2步30min5将清洗药剂以34lmh反向注入膜池2min6停歇——使清洗药剂有足够的接触时间2min7重复第5步和第6步直至膜丝完全浸没120min8让膜浸泡在药液中4–8hr9让混合液进入膜池，用空气混合，中和剩余药液30min10重新开始注入混合液、膜曝气和过滤恢复性清洗参数项目单位次氯酸钠（10.3%）柠檬酸（50%）频率#/年22每列清洗时间hr6-126-12浸泡浓度mg/L10002000反洗TMPPsig≤8≤8初次曝气时间min30-6030-60膜池排空时间min15–3015-30每次反洗的加药时间min22每次加药后的浸泡时间min22总浸泡时间Hr4-84-8