MBR说明书-技术手册

MBR说明书-技术手册PAGE1PAGE14膜—生物反应器用户手MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第1页。册MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第1页。目录目录 1一MBR概述 2二膜组件介绍 42.1膜组件的特点 42.2膜组件的参数 62.3运输 72.4贮存 7三MBR的系统设计 83.1水质条件 93.2预处理 93.3膜组件的运行条件 93.4反应池的设计 123.5清洗方式 12四注意事项 164.1安全注意事项 164.2使用膜组件注意事项 16MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第2页。MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第2页。一MBR概述一．概述膜-生物反应器（MembraneBio-Reaction，缩写为MBR）是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术，它利用膜分离技术将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住，省掉二沉池，活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应、降解，大大强化了生物反应器的功能。另外，膜过滤精度高，产水质好。因此，膜-生物反应器技术是目前最有前途的废水处理新技术之一。膜-生物反应器（MBR）根据膜组件和生物反应器的组合位置不同可将膜生物反应器分为内置式和外置式两大类。内置式将膜组件直接安置在生物反应器内部，它依靠重力和水泵抽吸产生的负压作为出水动力；外置式膜生物反应器，也称为错流式膜生物反应器，是指膜组件和生物反应器分开设置，相对独立，膜组件与生物反应器通过泵与管路相连接。通常都采用加压型过滤，加压泵从生物反应器抽水，压入膜组件中，膜滤后水排出系统，浓缩液回流至生物反应器。内置式膜反应器的特点是：操作压力低，能耗低，但使用的膜面积较大；而外置式膜生物反应器特点是：在泵的压力下大流量循环错流过滤，膜的通量较大，使用的膜面积较小，但动力消耗较大。目前,世界上投入运营的膜生物反应器大部分是内置式的。MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第3页。MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第3页。二．应用领域膜-生物反应器技术作为环保前沿技术，应用技术日益成熟，并逐步被环保领域接受，具有广阔的前景。具体来讲，膜-生物反应器应用可能获得迅速发展的重点领域和方向如下：有污水回用的地区或场所，如宾馆、洗车业、流动公厕等充分发挥膜生物反应器占地面积小、设备紧凑、自动控制、灵活方便的特点。应用于无排水管网的地区，如小居民点、度假区、旅游风景区等。现有城市污水处理厂更新升级。特别是出水水质难以达标或处理水量剧增而占地面积无法扩大的情况。应用于高浓度有机废水的处理。高浓度有机废水是一种较普遍的点污染，全国食品、中成制药、养殖废水等行业每年高浓度有机废水排放量很大。这类污水采用常规活性污泥法处理尽管有一定效果，但出水水质很难达到排放标准的要求。而MBR在技术上的优势，决定它可以对常规方法难以处理的污水进行有效的处理，有的污水甚至可以处理到回用。小规模的污水处理厂（站）的应用。膜技术目前价格相对还较高决定比较适用于小规模污水的处理。MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第4页。MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第4页。二MBR膜组件介绍2.1MBR膜组件的特点MBR膜组件是专门适用于内置式膜生物反应器的膜组件。MBR膜选用知名品牌CanfilMBR膜。CanfilMBR膜是一种均相内支撑的四芯膜，由一种亲水性组分PVP交联的改性聚砜(mPS)制成。使用者在选择MBR膜时应该考虑的是膜的破损（断丝）率和抗污染性两个关键问题。MBR膜在工作过程中，采用底部大量曝气的方式，来降低膜的污染，所以对膜强度有较高的要求；较高的抗污染性和污染后的可恢复性，提高了膜的水通量，也降低了污染物在膜表面的沉积或污染后用简单办法即能恢复膜的通量。为了解决前面的两个问题，CanfilMBR膜技术人员研发了多项专利和专用技术，使得CanfilMBR膜及膜组件具有以下特点：2.2.1四芯膜CanfilMBR膜为均相内支撑四芯膜(见右图),膜丝由外部的大环形、中间的四个小环状质密层和其之间的疏松层组成，此结构既保证了膜丝的强度，同时又具有较高的水通量。MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第5页。四芯的膜丝结构使膜丝具有相当高的机械强度，有效避免了MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第5页。高强度曝气造成的膜丝破损（断丝）问题。2.1.2永久亲水性膜组件采用由亲水性组分PVP交联的改性聚砜（mPS）材料制成。膜组件经过成膜液共混亲水材料专有技术和成膜后亲水后处理专利技术，使得膜表面的亲水性得到深化和固定。这样处理得到的超滤膜在干燥、有机污染和油污染后其亲水性仍然得以保留。因此CanfilMBR膜的抗污染性和被污染后的可恢复性均比其他普通聚砜产品得到明显提高。另外，由于亲水性的提高与深化，膜的通量也同时得到了较大的提高。MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第6页。2.1.3垂柳式膜组件结构MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第6页。垂柳式膜组件结构是由我公司独自研发的一项专利技术，它具有像柳枝一样的形态，可以随水流和气泡随意摆动，使膜丝上黏附的淤泥杂质在膜丝之间的磕碰中掉落，使之不容易附着在膜丝上。这样的设计结构就会让膜组件的抗污染型和被污染后的可恢复性明显提高。另外，由于膜丝的一端是没有被固定的，膜丝自然下垂，没有应力，所以膜组件的断丝率也大大降低了。2.2膜组件的参数2.2.1CanfilMBR膜的参数膜材质：mPS过滤孔径：0.01-0.02um外形尺寸：f95x1500mm标准膜面积：5.0m2组件单元数量：16组件尺寸：600×600×1750mm流量（MBR膜组件）：1.0-3.0m3/hr.流量（MEBR膜组件）：2.0-4.0m3/hr.流量（浸没式超滤膜单元）：3.0-6.0m3/hr.产水水质：<1NTU2.2.2膜组件安装参数框架材质不锈钢膜架与生化池壁距≥100mm膜架于水面的距离≥500mm膜架于池底部的距离≥300mm框架与框架间距≥100mmMBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第7页。MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第7页。2.3运输运输过程中应避免碰撞、雨淋、烈日暴晒、冰冻和机械损伤。2.4贮存（1）产品应放置在通风干燥、有遮掩物、防潮清洁和无腐蚀性气体的场所贮存。MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第8页。（2）产品存放环境温度范围：5℃～40℃，勿与易燃易爆物质混存，远离火源。MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第8页。三MBR的系统设计不同公司生产的膜组件由于材质及结构有差异因此工艺也有所不同，我公司经过长期的小试、中试摸索，并通过工程的实施总结出适宜本公司的专用膜组件的工艺，膜系统由六大部分组成：膜组件、膜机架、收集管、曝气系统、抽吸系统、反洗系统。主要设计工艺如下：粗隔栅原水泵产水MBR池预处理粗隔栅原水泵产水MBR池预处理MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第9页。MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第9页。3.1水质条件当水中含有油脂时，随过滤的进行，油脂会覆盖膜表面，从而有可能堵塞膜孔。因此原水中的油脂含量应小于50mg/L。当油脂含量超过此值时，应进行隔油或气浮处理。在含有矿物油的情况下，有可能对膜产生更恶劣的影响。所以，应保证矿物油含量在3mg/L以下。3.2预处理当原水中含有较多的夹杂物或粗粒的悬浮物质，以及油脂成分比重较大时，必须进行适当的前处理。预处理的目的就是除去可能给膜带来损伤的大的固态物质，尤其是污水中含有的大量细小纤维屑，毛发等物质。建议在预处理中使用1mm以下（建议0.5mm）的细格栅或滤网。对于工业废水的预处理，应进行必要的水质调整，例如PH值，可生化性调整等。采用MBR法处理污水时，应首先确定原水中是否存在对膜组件有损害的物质，以及这些物质的可降解性。当污水中含有微生物难分解的高分子物质时，应事先咨询。通常事先需要进行充分的小型运转实验进行确认。3.3膜组件的运行条件3.3.1污泥浓度的控制MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第10页。使用膜来进行固液分离，与通常的沉淀法不同，能保持较高的污泥浓度。通常污泥浓度控制在8000-12000mg/L的范围内运行。当污泥浓度超过上限时膜的压差会急剧上升，要把膜的通量调整到比正常运行低一些；当污泥的浓度低于3000mg/L时，持续空曝养泥一些日子，时间视现场情况而定（驯养污泥时要定期排出上清液）。只有当污泥性状较好时，才能用膜过滤出水。出水太早，对膜污染较大。MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第10页。3.3.2过滤方式的确定恒流过滤是与恒压过滤相对应的。研究表明：在相同的压力和通量下，恒流过滤中的污染层水力阻力小于恒压过滤中的污染层水力阻力。这是因为在恒压流过滤中，通量是从超临界水平回落至稳定，在此过程中，主体料液中的颗粒向膜表面迁移引起严重污染。而恒流过滤是在恒定的次临界通量下运行，可避免膜孔堵塞。因此，采用恒流过滤，不仅能够有效地控制膜污染，延长膜地清洗周期，使膜保持较高通量，延长运行稳定性，还能实现MBR进出水量平衡，保持HRT不变，减小进水水量对微生物的冲击。在膜过滤时，膜表面会堆积各种污染物质，在长时间连续出水时，即使有曝气形成的空气气泡和上向流擦洗膜表面，膜表面仍会有污染物积累。采用间歇出水能大大改善这一情况。当停止抽水时（继续曝气），膜两侧的压差减小甚至消失，附着在膜表面的污染物更容易在气泡和上向流的扰动下脱落，达到清洗的目的。MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第11页。出水可采用抽吸泵、真空泵和离心泵连用两种方式。用于膜系统的终端出水，与收集管连接。对于小系统，产水时管路中的负压较低，一般在10-30Kpa，可采用自吸泵抽水。当较大的MBR系统时，建议采用真空泵与离心泵连用抽水。MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第11页。在膜过滤时，膜表面会堆积污泥的凝聚体和微粒子，在长时间连续出水时，即使有曝气形成的空气气泡和上向流冲洗擦洗膜表面，膜表面仍会有污泥堆积。采用间歇出水能大大改善这一状况。当停止抽水时，膜两侧的压差减小，附着在膜表面的污染物更容易在气泡和上向流的扰动下脱落，达到清洗的目的。一般出水时间设定为6-8min，停止出水时间为2min。3.3.3曝气量的控制为了使膜丝不断颤动以减缓因膜堵塞和滤饼层的形成而引起的膜污染，在膜区不间断曝气。曝气的目的，一是提供微生物降解和细胞合成等生命活动所需的氧，二是保持生物固体的悬浮状态，三是冲刷膜表面以抑制膜污染。曝气方式和强度对膜污染有直接的影响。曝气产生的错流流速能够有效去除或减少膜面的凝胶层污染。建议设计气水比为15：1——30：1（体积比）。过量的膜曝气，会造成膜寿命下降和膜组件损伤。MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第12页。小型MBR，生物曝气量和膜曝气量可以合并，采用大气泡方式，保证对膜组件的冲刷，但能耗稍高。中型、大型MBR，需分开设置，既保证对膜组件的冲刷作用，又可以降低能耗。MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第12页。3.4反应池的设计膜生物反应池设计应遵循水处理构筑物设计与计算原则，通过确定废水生物降解所需要的停留时间来确定生物反应池的具体尺寸。但是，膜组件对安装也有一定的要求，在设计反应池的时候需要注意。3.5清洗方式3.5.1反冲洗膜组件在运行中，原水中的胶体、悬浮物、细菌、污泥、油脂等被膜内表面截留，这些物质会在膜管外壁积累造成膜的污染。为了维持膜的性能和保持膜透水量的相对稳定需要定期用水对膜丝进行反冲洗。反冲洗有以下两种方式：1.简单反洗MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第13页。一般用产水箱的水进行反洗，由组件产水口进入。水流方向与产水时相反。通过反洗可以把膜孔和膜表面的污染物带离膜组件。MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第13页。2.化学加强反冲（CEB）：化学加强反洗程序是在反洗过程中向反洗水中加入化学药品。对于污染物以有机物为主的给水，加入的药品通常是次氯酸钠或氢氧化钠，对于铁、锰、钙、镁、铝等对膜的污染，通常需要加入酸。通过类似于低强度的化学清洗的操作，将MBR膜的污染消除在刚形成的阶段，阻止膜污染得不到及时恢复形成协同恶化的效应。加药示意图推荐的化学加强反洗化学药剂及加药浓度药品种类药品名称药品浓度酸盐酸、柠檬酸、草酸控制pH在2.5～3.5之间碱氢氧化钠0.02%～0.05%氢氧化钠杀菌剂次氯酸钠0.05%～0.1%次氯酸钠MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第14页。表中是标准条件，根据原水水质或附着物的不同而有所变化。MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第14页。根据市场销售的药剂浓度的不同而有所差异。另外，浓度随季节的转换有所变动。建议使用药物前，采用实验等方法进行确认以后再使用。3.5.2.离线清洗虽然定时的反洗能较好地维持膜性能的相对稳定，但反洗不能使通量达到100%的恢复。随着膜组件工作时间的延长，膜污染会不断加重。膜的透水速率会不断下降。为了恢复膜的通量，需要对膜组件进行离线清洗。对于污染物以有机物为主的给水，加入的药品通常是次氯酸钠或氢氧化钠；对于无机物污染，通常需要加入酸。通过清洗，将膜的污染消除在刚形成的阶段，阻止膜污染得不到及时恢复形成协同恶化的效应。化学清洗的频率和操作的条件与进水的水质有关。通常情况下运行1～3个月或在相同的运行条件下透过膜的压差比初期上升0.5bar以上时就应该进行化学清洗了。清洗后，在系统设计的压差范围内系统的产水应达到原设计要求，否则应继续进行化学清洗或缩短化学清洗的间隔时间，调整反洗的频率及反洗运行时间清洗方法如下：1.将膜组件从膜池取出.2.在装满了指定药液的清洗槽中，让膜组件完全浸泡。静置2-24小时。MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第15页。3.浸渍时间结束后，从浸渍清洗槽中取出膜组件，用水充分清洗，除去膜组件上附着的药液。MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第15页。4.将膜组件重新安装于膜池中。空曝气30min以上。然后调节过滤通量为正常运转时的二分之一以下，再运转30min以上。进行以上操作后，再次进行正常运转。化学清洗时应根据原水中杂质的情况选择适合的化学药品1）酸洗：酸洗液一般采用pH=2的HCl；2）碱洗：0.5％的NaOH/200ppmNaClO(pH=12)。MBR说明书-技术手册全文共19页，当前为第16页。在实际的清洗中，应结合原水的水质特征和实际运行情况，确定具体的清洗方式和频率。MBR说明书-技术手册全文共19页，当