膜汙染的控製方法主要有以下幾個(ge) 方麵:
一、預處理優(you) 化
1. 格柵與(yu) 沉砂池:
- 在廢水進入膜生物反應器(MBR)之前,設置精細格柵,去除較大顆粒的雜物,防止這些雜物對膜造成物理損傷(shang) 。例如,采用孔徑為(wei) 1-3毫米的細格柵,可以有效攔截樹枝、塑料片等較大尺寸的固體(ti) 物質。
- 安裝沉砂池,去除廢水中的砂粒等較重的顆粒物質,避免它們(men) 在係統中積累並磨損膜組件。通過合理設計沉砂池的流速和停留時間,使砂粒能夠沉澱下來。
2. 調節 pH 值:
- 監測廢水的 pH 值,對於(yu) pH 值過高或過低的廢水進行調節,使其接近中性。極端的 pH 值可能會(hui) 影響膜的性能和壽命,同時也會(hui) 影響微生物的活性。例如,使用酸堿中和劑將廢水的 pH 值調節在 6-8 之間。
- 安裝在線 pH 監測儀(yi) ,實時監測廢水的 pH 值變化,並根據監測結果自動添加酸堿調節劑,確保廢水的 pH 值穩定在合適的範圍內(nei) 。
3. 去除油脂和有機物:
- 設置除油裝置,如隔油池或氣浮設備,去除廢水中的油脂。油脂會(hui) 在膜表麵形成油膜,降低膜的通透性,增加膜汙染的風險。
- 采用高級氧化技術或生物處理工藝,去除廢水中的難降解有機物。這些有機物可能會(hui) 在膜表麵吸附或堵塞膜孔,影響膜的過濾性能。例如,使用臭氧氧化、芬頓氧化等高級氧化技術,將難降解有機物分解為(wei) 易於(yu) 生物降解的物質。
二、運行參數優(you) 化
1. 汙泥濃度控製:
- 保持合適的汙泥濃度可以減少膜汙染的發生。過高的汙泥濃度會(hui) 導致汙泥在膜表麵堆積,增加過濾阻力;而過低的汙泥濃度則會(hui) 影響生物處理效果。通過監測汙泥濃度,並適時進行排泥操作,將汙泥濃度控製在合理範圍內(nei) 。例如,對於(yu) 大多數 MBR 係統,汙泥濃度控製在 3000-8000mg/L 之間較為(wei) 合適。
- 采用在線汙泥濃度監測儀(yi) ,實時監測汙泥濃度的變化。當汙泥濃度超過設定上限時,啟動排泥泵進行排泥,以維持係統的穩定運行。
2. 曝氣強度和方式調整:
- 增加曝氣強度可以提高膜表麵的衝(chong) 刷效果,減少汙泥在膜表麵的沉積。但過高的曝氣強度會(hui) 增加能耗,同時可能對微生物的生長產(chan) 生不利影響。通過實驗確定最佳的曝氣強度,一般在 20-40m³/(m²·h)之間。
- 采用間歇曝氣方式,即在一定時間內(nei) 停止曝氣,讓汙泥沉澱一段時間,然後再進行曝氣。這種方式可以減少汙泥的懸浮狀態,降低膜汙染的風險。例如,曝氣 10 分鍾,停止曝氣 5 分鍾,如此循環。
3. 膜通量控製:
- 降低膜通量可以減少膜表麵的汙染物質積累速度。根據廢水的性質和處理要求,合理確定膜通量,一般在 10-30L/(m²·h)之間。對於(yu) 高濃度、難處理的廢水,應采用較低的膜通量。
- 通過調整抽吸泵的運行頻率或采用變頻控製技術,實現對膜通量的精確控製。在運行過程中,根據膜汙染的情況及時調整膜通量,以保證係統的穩定運行。
三、膜清洗策略
1. 物理清洗:
- 反衝(chong) 洗:定期對膜進行反衝(chong) 洗,即通過反向水流衝(chong) 洗膜表麵,去除附著的汙泥和雜質。反衝(chong) 洗的頻率可以根據膜汙染的程度確定,一般為(wei) 每天 1-3 次。反衝(chong) 洗時,水流方向與(yu) 正常過濾方向相反,壓力一般為(wei) 0.1-0.2MPa。
- 氣洗:利用壓縮空氣對膜進行氣洗,通過氣泡的攪動作用去除膜表麵的汙泥。氣洗的頻率可以與(yu) 反衝(chong) 洗結合進行,一般為(wei) 每天 1-2 次。氣洗時,空氣壓力一般為(wei) 0.05-0.1MPa。
2. 化學清洗:
- 當物理清洗無法有效去除膜汙染時,需要進行化學清洗。根據汙染物質的性質,選擇合適的化學清洗劑,如酸、堿、氧化劑等。例如,對於(yu) 有機物汙染,可以使用氫氧化鈉溶液進行清洗;對於(yu) 無機物汙染,可以使用鹽酸溶液進行清洗。
- 化學清洗的頻率一般為(wei) 每月 1-2 次,具體(ti) 取決(jue) 於(yu) 膜汙染的速度和程度。在進行化學清洗時,應注意清洗劑的濃度和清洗時間,避免對膜造成損傷(shang) 。
四、膜材料改進和新型膜技術應用
1. 抗汙染膜材料研發:
- 開發具有更好抗汙染性能的膜材料,如通過表麵改性、添加親(qin) 水性基團等方法,提高膜的抗汙染能力。例如,采用等離子體(ti) 處理技術對膜表麵進行改性,增加膜表麵的親(qin) 水性,使汙染物不易附著在膜表麵。
- 研究新型膜材料,如具有自清潔功能的膜材料或納米複合膜材料,這些材料可以在一定程度上減輕膜汙染問題。
2. 新型膜技術應用:
- 膜生物反應器與(yu) 其他處理技術的組合,如膜生物反應器與(yu) 高級氧化技術、吸附技術等相結合,可以提高對難降解汙染物的去除效果,減少膜汙染的發生。
- 采用動態膜技術,即在傳(chuan) 統的支撐材料上形成一層動態的膜層,這種膜層具有較好的抗汙染性能和自修複能力。動態膜的形成可以通過在支撐材料上預塗一層活性汙泥或添加特定的絮凝劑來實現。