MBR平板膜與中空纖維膜的優勢比較

2020-11-29 綠地環保

平板膜分離技術是一種分離、濃縮一體化的高效低汙染淨化技術,操作簡單、維護方便、能耗低、適應性強,在汙水處理領域已獲得廣泛的認可和應用。

一、平板膜與中空膜的優勢比較

(1)更好的抗汙染性能

相比中空纖維膜生物反應器,平板膜生物反應器可以在更高的活性汙泥濃度下保持高通量(通量即膜的產水量)的穩定運行狀態,對預處理的要求較低。

在實際處理過程中,儘管設有格柵,除毛機等預處理設備,但曝氣池還是難免會混入一些諸如毛髮之類的物體。在曝氣的狀態下,運轉中的中空纖維膜生物反應器的膜絲始終處於一個抖動的狀態,這些毛髮很容易使膜絲纏繞在一起,當汙泥濃度達到一定程度,就會出現泥坨,又會促使更多的膜絲纏繞在一起,大大減少了中空纖維絲的有效膜面積,引起膜通量的急劇下降,而且此類問題也很難修復,通常只能換膜。

平板膜組件是由多片膜元件排列組裝而成,實現了膜片之間間隙可控,便於氣液混流對膜面進行在線清洗,使得平板膜生物反應器的適用活性汙泥濃度(MLSS)範圍能達到6000-10000mg/L,抗汙染性能遠遠高於中空纖維膜生反應器,。

此外,平板膜生物反應器可以通過調節組件底部的曝氣強度,通過氣水混合物在膜片表面的衝刷作用,很好的清除膜表面的附著物,即便由於短期內因汙泥粘度過大等因素,造成膜表面產生了淤積,也可以將單片膜片取出,通過低壓水槍衝洗乾淨後組裝回膜組件內,使得膜能長期有效的運行,而中空纖維則不可能通過這種方法清洗。

(2)良好的機械穩定性、無斷絲現象

在實際使用過程中,中空纖維膜組件不可避免的會發生斷絲現象,主要有兩種原因:

一是由於紡絲過程中的缺陷導致的壁厚不均勻,這種情況比較少發生,且可以通過購買優質產品等手段進一步避免;二是紡絲材料疲勞引起的根部斷裂。

中空纖維絲在兩端連接組件的地方需要用環氧樹脂進行密封,由於纖維絲本身的毛細現象,會在根部吸上一小段。由於曝氣的原因,中空纖維在工作狀態下始終會處於幅度較大的振動現象,長此以往,會在其根部引起材料的疲勞,而環氧樹脂本身是一種脆性材料,這種因材料疲勞導致的斷絲一旦發生,往往是大面積的,於膜生物反應器來說,這種傷害是致命的,不但會嚴重影響出水水質,還會導致整個組件的報廢。

與此不同的是,平板膜的內部有無紡布作為導流層,3mm~5mm的ABS板作為支撐層,因此強度比中空纖維高出許多,不會出現類似的現象,能完全保證優質的出水水質。

(3)清洗方法更加便捷,清洗周期更長

膜組件的清洗分為在線清洗和離線清洗,中空纖維膜的在線清洗較為頻繁,清洗工序複雜,需要將配好的化學藥劑通過劑量泵加壓打入膜絲內部完成清洗。而平板膜的在線清洗既可通過運行中的曝氣實現,也可通過在線化學清洗實現。

平板膜生物反應器可通過控制組件底部的曝氣系統的曝氣量,對膜片表面進行有效的水力衝刷,防止在抽吸過程中汙泥在膜表面過度淤積,在運行過程中就對膜表面的汙染起到控制作用。平板膜組件的化學清洗(在線清洗)更加簡單,只需要把調配好的藥劑從抽吸口回灌入膜片中,浸泡一段時間即可。

而中空纖維膜的離線清洗必須將整個膜組件吊出,放置於清洗池中,使用化學藥劑浸泡。平板膜的清洗既可將膜組件吊出清洗也可將膜元件單片抽出清洗。平板膜的離線清洗方式多樣性也解決了工程場地狹小,不宜起吊的問題。

另外,相對於中空纖維-膜生物反應器,平板膜生物反應器的清洗周期更長,可達3個月以上,且如果工作壓力始終處於比較低的狀態,甚至可以不清洗。平板膜組件還可以通過低壓水槍衝洗等物理清洗的方法使膜通量得到恢復,而這對於中空纖維膜幾乎是不可能的。

(4)壽命長,運行費用低

據不完全統計,現在市場上的中空纖維膜在生活汙水、市政廢水、類生活汙水的處理工程中平均壽命為4年左右,在工業廢水、醫藥廢水等工程中的平均壽命為2年左右,在垃圾滲濾液、電鍍廢水、難降解有機廢水等工程中幾乎不能使用。市場上的平板膜在生活汙水、市政廢水、類生活汙水的處理工程中平均壽命為5年左右,在工業廢水、醫藥廢水等工程中的平均壽命為3年左右,可適用於垃圾滲濾液、電鍍廢水、難降解有機廢水等工程。

(5)膜片更換過程簡單

由於平板膜組件獨特的設計,使得在膜片損壞更換過程中,膜片可單張更換,無需更換支架。而中間纖維膜絲斷絲達到一定數量,整個組件就報廢,需更換整個膜組件,費用就將大大增加。

(資料來源:水處理新視野)

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