一、什麼是MBR?
MBR又稱膜生物反應器,是由活性汙泥法與膜分離技術相結合的新型水處理技術。MBR膜目前主要分為中空纖維膜、平板膜、陶瓷膜、管式膜4種。
中空纖維膜(也稱為窗簾膜)和平板膜一起稱為有機膜,主要材質為PVDF(聚偏氟乙烯),是目前市場上所有膜的主要材質。但是,現在又出現了PTFE(聚四氟乙烯)的材質,據說比PVDF好,拉膜時孔徑分布均勻,被稱為塑料王。
陶瓷膜也是近年來新出現的,與有機平板膜一起被稱為平板膜,陶瓷膜的化學穩定性非常好,具有耐酸、耐鹼、耐有機溶劑、耐高溫的孔徑分布狹窄、分離效率高等優點。我接觸的陶瓷膜的主要材質是氧化鋁、氧化鈦,好像有氧化矽。
有機管式膜作為膜元件的一種形式,適用於超濾、微濾、納濾等薄膜分離技術,其優點是流道寬,材料液在管內流動,對材料液的預處理精度要求低。管式膜易於清洗,除可用化學試劑清洗外,還可用機械物理擦洗方法。由於管式膜組件的壓力損失小,其流道長,過濾效率高。
平板膜是板(一般是ABS)上有導流道,雙面貼上襯裡和PVDF材質的膜,無縫焊接形成的膜。還有兩種薄膜也稱為平板薄膜,一種是軟薄膜,另一種是柔性薄膜。平板膜組件:常見的是304不鏽鋼焊接的架子,將膜片插入固定,安裝曝氣管和集水管等,稱為膜組件。目前常見的10-250片之間可以整數形成組件,無論單片膜的大小。理論上,薄膜破損,產水下降後,可單片檢查,單片更換,節約更換費用。
二、膜組件如何選擇?
根據水質選擇膜通量,10-26L/m2h,例如生活汙水可選擇18-22L/m2h,電鍍、醫藥等廢水可選擇12.5-15L/m2h計算。處理的水進入膜池的成分,注意是否有大量的油、鈣鎂離子、與膜融合的有機溶劑等。
三、膜池計算公式:
膜數n=Q÷N÷Ax1000。
問:每天處理水量t/d。
n:薄膜的通量L/m2d(通量的選擇已經提到,只要換成本即可,儘量取最低值)。
a:各膜片的有效面積(常見為1.5,0.8平方米,2,1.6,1.0,0.9平方米)
選擇膜面積與所建膜池有關,首先要確定膜池的深度,3-3.5米的有效水深可以選擇1.5平方米的膜片,2.2-2.5米的有效水深可以選擇0.8-1.0米的膜片。一般土建池考慮1.5,鋼箱池考慮0.8。
膜池的選擇,有效水深決定選擇的膜片大小,池長決定放置的部件數量,池寬決定單個部件放置的膜片數量。
以1.5平方米左右的平膜為例,長度約為1600-1800mm,寬度為470-550mm,厚度為5-7.5mm。大同小異。
以100t/d的生活汙水為例計算薄膜數量
公式:n=100÷400÷0.8x1000=312.5(片)非整數,此時必須整理。400L/m2d已取最小值,在此可直接取300張值。100片一元需要3個單元,150片單元需要2個單元。根據膜池的大小進行選擇。
這兩種各樣所需的膜池大小:
3個組件:4*2.5*2.8m或3.5*2.5*2.8m。
2個組件:3*3.2*2.8m。
膜池的長度只要組件數+1米即可,保證組件的均勻放置。如果組件數量大,可以壓縮,如果少,就不行。必須考慮設置。
膜池的寬度應考慮組件的寬度放置後,露出系統和集水系統的管道,以及工人安裝後期的維護是否方便,提供豐富的空間。常見的組件寬度按每片膜11-14mm計算,兩端架各預留200mm,集水和曝氣各預留350mm的安裝部分。100膜所需寬度:100x14+400+700=2500毫米。
MBR膜的選擇、清洗、膜池的計算
四、膜組件如何清洗?
平板膜操作壓力為0-35KPa,膜池混合液在自吸泵(10分鐘為工作周期,8分鐘停止2分鐘)的作用下,通過高分子材料製成的微孔過濾器,利用其均孔徑,切斷水中的微粒子、細菌等,不能通過過過過濾器去除因此,平板膜起著過濾的作用
1、膜截留反應池中的微生物,大幅增加池中的活性汙泥濃度(常見濃度6000-12000mg/L左右),使分解汙水的生化反應更快、更徹底
2、由於膜的高過濾精度,保證出水清澈透明,獲得高質量的產水。因此,這裡說明膜不是萬能的,有孔徑,不能通過孔徑過濾,不能把提示的希望全部寄托在這個階段。如果不能過濾,膜孔附近會產生汙垢堵塞。也就是說,我們所說的膜堵塞,產水不足,通量達不到。說到堵塞膜,說到膜組件的清洗,清洗主要分為在線清洗和離線清洗。
這裡主要是在線清洗,清洗一般採用在線化學清洗方法,清洗周期視膜汙染情況而定,水質好,例如生活汙水3、4個月清洗一次,水質差,例如垃圾過濾液15天、20天清洗一次,具體根據產水量和負壓判斷。溶液的配製,常見的清洗是鹼洗後根據情況進行酸洗,也有鹼洗的情況。
鹼洗主要是次氯酸鈉和氫氧化鈉的混合水溶液。酸洗常用草酸和檸檬酸。如果鈣離子較多,儘量不要使用草酸。這個不同的製造商提供相應的參數,基本上每個膜3-5L溶液,加起來計算需要多少就行了。加藥分為重力自流或加藥泵。
五、清洗的簡單操作:
薄膜運行輕微汙染時,可採用在線清洗方法,操作簡單,費用低,效果明顯
一般來說,鹼洗後,酸洗可以用重力自流或計量泵加藥。
鹼洗滌:調製2000~5000mg/L次氯酸鈉和1000mg/L氫氧化鈉混合水溶液,用高液位洗滌罐靜水壓注入吸入管道至膜部件,藥液用量為3~5L/片,浸入5小時以上。
酸洗:配製1000毫克/升草酸(或檸檬酸)溶液,在線清洗,水量相同,浸泡3~5小時。
注意:以上藥劑均按純度100%計算,所選藥劑含雜質時,按相應純度計算相應藥劑量。藥液重力自流方式將藥液通過膜吸引管道預約的加藥口注入膜內清洗膜片的方式。
離線清洗又稱維護下清洗,一般在一年或在線清洗無法恢復膜通量時進行離線清洗。設置離線清洗池或膜池內清洗,即整個池加藥整體浸泡,用曝氣清洗恢復通量。
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