一體化污水處理設備MBR膜組件在設計和清洗方面的要點(diǎn)

一體化污水處理設備

MBR膜組件在設計和清洗方面的要點(diǎn)

MBR屬于微濾膜，是按能通過(guò)的顆粒物粒徑來(lái)定義的，膜的堵塞問(wèn)題是關(guān)鍵，一些易結垢、含油類(lèi)物質(zhì)和粘稠性物質(zhì)較多的廢水，一般不要采用MBR膜法處理。

MBR膜法現在應用越來(lái)越廣，要想在使用中盡量減少維護工作量，在設計階段就需要注意以下問(wèn)題：

一、不適合MBR膜法處理的廢水類(lèi)型

不適合MBR膜法處理的廢水類(lèi)型：乳化液/研磨液/淬火液/冷卻液廢水、表面活性劑廢水、石油類(lèi)廢水、脂類(lèi)廢水（有預處理措施除外）。

二、MBR組件的設計

1、MBR膜組件通常是把膜片拼裝在一起形成一個(gè)膜組件，要注意的是，膜片與膜片之間間距要足夠大，有效距離要大于100mm（軸心距大于140mm），如果膜片本身膜絲密度大，則有效間距要適當放寬，這樣做的目的是保持沖洗氣流順暢到達頂部膜絲，同時(shí)也減少膜絲之間的板結和截留物，減少膜組件的清洗頻率。

平板膜的間距只要60～80mm就可以，太大的間距將導致MBR組件占用生化槽腔空間太大。

2、膜片橫向和豎向裝都可以，具體取決于安裝的空間。推薦使用豎向安裝的方式。

橫向裝時(shí)，要使得膜絲保持微下垂，下垂幅度在10mm內，也就是說(shuō)，在保證膜絲不受拉力的前提下，膜絲盡量直，這樣膜絲和膜絲之間就不會(huì )留有太多的雜物。

3、不要把膜組件設計的很大，因為太大的膜組件，在生化槽腔的安裝密度就會(huì )大，同樣的攪拌空氣量對它來(lái)講就會(huì )顯得不足。

當MBR膜上積累很多包裹物的時(shí)候，就需要對膜進(jìn)行噴洗，噴洗可用高壓水槍或自來(lái)水，安裝太密會(huì )很難沖洗到內層膜片。

4、 建議單個(gè)膜組件處理量不要超過(guò)1.5m³/h。

三、MBR腔曝氣裝置的設計要點(diǎn)

1、 曝氣裝置可以固定在池底（需要做膜組件承托架和膜組件滑入導軌），也可以跟膜組件做在一起，曝氣管的位置要做精心考慮，采用DN20穿孔管，每個(gè)膜片間隙對應一路穿孔管，曝氣孔鉆孔大小Φ2.0mm，鉆孔間距100mm，相鄰兩路穿孔管鉆孔位置交錯穿插，孔口做單排垂直向上，不用擔心沉降的污泥會(huì )對孔口產(chǎn)生堵塞?？卓谧龀呻p排斜向下的做法一般認為不可取。

2、 曝氣量的大小進(jìn)行粗略估算，根據經(jīng)驗數字，按照氣水比24:1即可（常規池深3.5m），

風(fēng)機排風(fēng)壓頭選型比高液位高0.01MPa=1m。

風(fēng)機出口設置泄氣閥，泄氣管口徑全開(kāi)能卸掉70%的空氣量即可。

泄氣口上加裝消音器。

以上這套裝置用來(lái)控制生化槽中的DO值以及保護風(fēng)機。

3、 每個(gè)膜組件曝氣都設置單獨的調節閥。

整個(gè)生化槽的充氧曝氣要另外做單獨的控制閥。

用微孔充氧曝氣裝置，確保能靈活調整攪拌空氣量和充氧空氣量。

4、 MBR池DO控制2.5～5之間，正常液位約為3ppm，在液位高低不同時(shí)，DO也會(huì )有變化，不宜長(cháng)時(shí)間超過(guò)5.0ppm。

四、MBR抽吸泵（自吸泵）的設計要點(diǎn)

1、 有條件的情況下，盡量每個(gè)膜組件配1臺泵，，在每個(gè)膜組件吸水管路上裝透明流量計,這樣方便觀(guān)察判定每個(gè)膜組件的狀態(tài)（壓力和流量）。

也可以多個(gè)膜組件共一臺泵。

2、 抽吸泵盡量低于低液位安裝（即水泵倒灌安裝），越低越好。

在膜組件正常狀態(tài)下，靠自吸泵的虹吸也是可以出水的，如果MBR是池內安裝是地下池，為確保倒灌安裝，水泵可以做下沉地下機房，用以確保抽吸泵能倒灌安裝有足夠的倒灌吸程。

如果MBR為箱式設備地表安裝，為確保倒灌安裝，水泵做箱體側壁外置安裝即可，水泵吸水口低于MBR腔液位，確保抽吸泵能倒灌安裝有足夠的吸程。

要求水泵低于MBR的低液位的倒灌安裝，主要考慮的影響因素是跨膜壓差，MBR的各品牌規定略有不同，一般不宜高于0.03Mpa=3m。

在這里跨膜壓差不一定等于真空表讀數，還要看泵的進(jìn)水口高度和生化池液位的高度差，如果真空表的讀數為0.03MPa=3m，生化池液位比泵進(jìn)水口高1m（即水泵倒灌1m），那么此時(shí)的跨膜壓差為0.04MPa=4m。即真空表的讀數+倒灌1m的水柱壓力=0.03MPa=3m+水泵倒灌1m=0.04MPa=4m。

若泵安裝位置高于生化池液位1m，則水泵為吸上式安裝，吸上高度為1m，此時(shí)的跨膜壓差只有0.02MPa=真空表的讀數0.03MPa=3m +吸上-1m的水柱壓力=2m。

公式：跨膜壓差=真空表讀數（取正）+（生化池液面高度-抽吸泵進(jìn)水口高度）。

3、 抽吸泵出口管路盡量要加裝透明流量計和取樣閥。

透明的流量計就可以直觀(guān)的看到水質(zhì)狀態(tài)。

每個(gè)流量計前面或后面加調節閥，用來(lái)調節膜組件的出水量。

4、  MBR設備的電氣控制

     MBR抽吸泵（自吸泵）啟停時(shí)間：

推薦抽吸泵啟動(dòng)運行13min，停泵2min，即水泵一個(gè)運行周期T=13+2=15min。

設置超壓停泵電路，在電接點(diǎn)壓力表壓力超*，能停泵并報警。

控制電路上要設置抽吸泵與風(fēng)機互鎖聯(lián)動(dòng)電路，確保風(fēng)機在停止狀態(tài)時(shí)，抽吸泵不工作。

五、化學(xué)浸泡法清洗MBR組件的輔助清洗設備設計

1、在有條件的情況下，盡量實(shí)現整個(gè)MBR膜組件的整組清洗。

請先前要求做好膜組件的出池入池定位（在MBR設備設計中就要確保膜組件在生化槽腔內具有定位設計，可以采用“一面兩銷(xiāo)定位設計”），MBR設備設計中，要確保水管、氣管做方便拆卸的活連接設計（氣管如果不與膜組件做在一起則氣管不用考慮），而且這個(gè)活連接要經(jīng)久耐用，建議用優(yōu)質(zhì)法蘭連接或者采用雙由令球閥連接（由令指的是union，活接的意思，即閥門(mén)兩端是采用活接頭連接）。

通常在膜組件的上方設置起重行車(chē)，行車(chē)起重量一般為1t，減輕膜組件吊裝的勞動(dòng)強度。

2、 化學(xué)浸泡槽一般要做三個(gè)，槽的大小要膜組件放進(jìn)去有較大余量，高度在淹沒(méi)膜絲之后再留500mm的超高水位，每個(gè)浸泡槽要做好穿孔曝氣管道及其保護平臺。

浸泡槽總深度=池底平臺高度+膜組件底部到上層膜絲的高度+500mm超高。

3、三個(gè)浸泡槽邊上要設置二個(gè)儲液桶，其容量要大于浸泡槽的有效容積，用來(lái)將清洗藥液重復利用。

4、每個(gè)浸泡槽配套一臺FSB耐腐蝕氟塑料泵，用來(lái)將藥液從浸泡槽中移送到儲液桶或排放。

5、要考慮洗過(guò)之后的廢液的處理方式，NaOH可以當作藥劑加入到系統中，NaClO經(jīng)過(guò)澄清處理直接排放或儲存回用即可，檸檬酸可以慢慢投加到生化處理系統中。

6、每個(gè)浸泡槽的攪拌空氣量按照劇烈攪拌來(lái)設計，并安裝有調節閥。

7、浸泡槽要設有自來(lái)水加入管道，管道要粗，避免在自來(lái)水注水上浪費時(shí)間，注滿(mǎn)時(shí)間以10min為宜，參考數據，在自來(lái)水壓力P=2~3Kgf/cm²時(shí)，DN50的自來(lái)水管流量Q=18~22m³/h。

8、常用化學(xué)清洗藥劑及濃度：

NaOH（用來(lái)殺菌和清洗掉有機污染物）：濃度1%~2%，浸泡時(shí)間>2h；

檸檬酸（用來(lái)除去無(wú)機結垢，沒(méi)有則省略）：濃度2%，浸泡時(shí)間>2h；

NaClO（10%液體，用來(lái)深度殺菌，恢復膜絲過(guò)濾功能）：濃度5%，浸泡時(shí)間>2h；

酒精（95%工業(yè)級酒精）單片浸泡2min，用來(lái)恢復失水后的膜絲，未脫水則省略；

9、清洗步驟：水沖洗→水浸洗→堿液浸洗→檸檬酸浸洗→NaClO浸洗→水沖洗→復位。

10、注意，檸檬酸為有機酸，使用不受限制，但如果距離下次使用超過(guò)1個(gè)月，就會(huì )在儲存過(guò)程中發(fā)霉變質(zhì)，建議一次性使用。

11、注意，每次清洗完需要檢查膜絲斷絲，對于斷絲，要單根打結處理。

六、MBR膜組件的在線(xiàn)反沖洗

1、MBR膜組件在線(xiàn)反沖水量約為正常過(guò)濾流量的3~5倍，壓力不要超過(guò)250KPa，否則會(huì )對膜絲造成損壞。在線(xiàn)反沖洗的前提是采購的膜片支持在線(xiàn)反沖，不要膜片不支持反沖洗卻做了反沖洗，造成膜絲孔徑擴大。

2、MBR的反沖洗跟傳統意義的反沖洗的效果不同，MBR的正常堵塞大部分是由微生物在膜絲內部的滋生繁殖引起的，而由顆粒物引起的硬堵塞占很小的分量，所以不要對在線(xiàn)反沖洗抱有太大希望。

長(cháng)期使用，還是要采用化學(xué)清洗，才能確保MBR的使用壽命。

但在線(xiàn)反沖洗還是要加，用來(lái)應對非正常堵塞的情況，比如污泥狀態(tài)惡化、MBR抽吸泵流量被誤操作，調的很大或進(jìn)入了微小顆粒物，引起了硬堵塞，反沖洗還是很有效果的。

3、 MBR膜組件的在線(xiàn)反沖洗由PLC自動(dòng)控制，每天一次。

4、 在有自來(lái)水水源的地方，反沖洗水可以用自來(lái)水，自來(lái)水末端裝自來(lái)水過(guò)濾器，過(guò)濾精度需達到50μm?？梢灾苯佑勺詠?lái)水管路接入，不用裝加壓泵，但務(wù)必要裝壓力表和流量計。

5、 沒(méi)有自來(lái)水水源的地方，反沖洗水可以用經(jīng)過(guò)MBR膜處理后的存在清水箱里的中水作為反沖洗水，此時(shí)要設置反沖洗泵（自吸泵），將清水箱里的中水打回MBR膜，反沖洗水泵流量Q=正常過(guò)濾流量的3~5倍(m³/h)，水泵揚程H≤25m。

七、MBR膜的品牌選用問(wèn)題

目前，MBR膜的質(zhì)量進(jìn)口和國產(chǎn)的差距還是很大的，雖然國產(chǎn)品牌通過(guò)增加膜絲數量、減少通量設計量也可以滿(mǎn)足需要，但相應的問(wèn)題不少。

價(jià)格方面，進(jìn)口膜約為國產(chǎn)膜的3～5倍，在價(jià)格可以接受的前提下，盡量采用進(jìn)口膜。

國產(chǎn)膜在保證足夠的設計余量的前提下還是可以使用的，設計通量方面，一般國產(chǎn)膜廠(chǎng)家出廠(chǎng)的設計通量已經(jīng)留了足夠的余量，但通常設計人員還是要再增加余量，一般認為增加50%以上即可，不必增加太大余量。

市場(chǎng)上出現的平板膜，抗污染性能普遍優(yōu)于絲狀膜。

平板膜分為PVDF材質(zhì)和PTFE材質(zhì)，其中PTFE的抗污染性能強。

PTFE目前只有進(jìn)口產(chǎn)品，以日本的性能佳。推薦三菱和精工的膜片。

MBR膜的設計通量參考供應商提供的數據。