MBR平板膜的工艺运行调试:(1)准备工作 在清水联动调试完成的基础上,可以进行工艺运行调试,进行本项调试的前提条件如下。系统联动调试基本完成,需维修和调试的设备、自控系统各 PLC的调试和通信络、控制分析仪表的调试已完成;上一阶段调试中存在的问题已解决,需整改的工作已完成。
检查工艺运行软件能否满足各种运行状况的要求。3建立调试工程的水质分析室,建立各种与水质、工艺有关的分析方法,下列分析化验项目设备已备齐:pH、SS、COD、BOD5、TKN、NH;-N、PO--P、SV、MLSS、DOMLVSS、微生物镜等。)采用分专业、分岗位及利用进水的时间差按工序进行调试,各岗位、工序在操作时要有人监护(不少于 2人),各岗位及巡检员应及时使用无线联络互通情况。G能提供和确保调试所需药剂,能确保在调试过程中及以后污水水源采取的工艺用量能保证调试中所需的电源负荷。
若污泥培养采用接种培养方式,已联系好接种所需的污泥提供生产厂家和运输方式
(2) 操作步骤
DMBR反应池活性污泥培养。活性污泥培养是 MBR 处理工艺的关键环节,直接关系到工艺调试的成败。MBR反应池内活性污泥培养包括自然培养和接种培养两种方法。自然培养也称直接坪养法,是直接利用废水中原有的少量微生物逐步繁殖的培养过程,其培菌过程即微生物逐适应废水性质并获得驯化的过程,自然培养时间相对较长。根据进水方式不同,自然培养又可分为间歇培养和连续培养。接种培养是指利用污水处理厂的接种污泥作菌种来培养的方法,接种培养法的培养时间较短,MBR 反应池内活性污泥培养大多采用这种方法。根据种泥的不同,又分为浓缩污泥接种培养和干污泥接种培养两种方式。a.浓缩污泥接种培养。采用附近污水处理厂的浓缩污泥作菌种《种泥或种污泥) 来培养。城市污水和营养齐全、毒性低的工业废水处理系统的活性污泥培养,可直接在所要处理的废水中加入种泥进行曝气,直至污泥转棕黄色时就可连续进污水(进水量应逐渐增加).为了加快培养进程,可在培养过程中投加未发酵过的大粪水或其他营养物。活性污泥浓度达到工艺要求值即完成了培养过程。从经济上讲,种泥的量应尽可能少,一般情况下控制在稀释后使混合液污泥浓度在 0.5g/L 以上。对有毒工业废水进行培菌时,可先向曝气池引入河水,也可用自来水(需先曝气一段时间以脱去其中的余氯),然后投入种污泥和未经发酵的大粪水进行曝气,直至污泥呈棕黄色后停止曝气,让污泥沉降并排掉一部分上清液,再次补充一定量的大粪水继续曝气,待污泥量明显增加后,逐步提高废水流量。在培菌的后期,污泥中微生物已能较好地适应待处理污水水质。
活性污泥的培养和驯化可分为间歇式和连续式两阶段进行。间歇培养为在反应器内接种定量的活性污泥,开启鼓风机曝气,控制溶解氧在适当范围内,随时检测溶解氧、pH值、MLSS 和用显微镜观察微生物相变化。间歇培养数日,当反应池内活性污泥达到一定量时可连续培养,连续进水并逐步提高进水量;连续培养数日,当活性污泥浓度到一定浓度后可转入正常运行。
b.干污泥接种培养。“干污泥”通常是指经过脱水机脱水后的泥饼,其含水率为 70%~80%,适用于边远地区和取种污泥运输距离较远的情况。干污泥接种培养的过程与浓缩污泥培养法基本相同。接种污泥要先用刚脱水不久的新鲜泥饼,投加至反应池前需加少量水并捣成泥浆。干污泥的投加量一般为池容积的 2%~5%。干污泥中可能含有一定浓度的化学药剂 (用于污泥调理),如药剂含量过高、毒性较大,则不宜用作为培菌的种泥。
稳定进行。经连续驯化,MLSS 达到 3g/L 后,即进入稳定进行阶段。视污泥浓度、状态和出水水质逐步规律性地提高出水量,直到达到设计水量后,参照膜产品设计运行方式,保持不间断的曝气和周期性抽吸进行正常运行调试。浸没式平板膜组件通常设计成恒流量间歇出水方式运行。主要是由于连续出水会加快混合污泥在膜表面堆积,形成滤饼层(污泥层),在膜过滤时,尽管有曝气冲刷,但是在连续出水的引流下反应池中的混合污泥仍在膜表面堆积,形成浓差极化,覆盖滤膜表面。采用间歇出水方式能大大改善这种状况:当暂停抽吸时,膜两侧的压差减少以致降低为零,堆积在膜表面的污染物容易在气泡和向上涌动的液流的干扰下脱落,达到清洗的效果。故恒定通量的操作方式可较为有效地控制膜污染较快速度地增长,使膜通量可以长期保持较高水平。
如沛尔膜产品建议使用膜生物反应器处理污水时,根据原水水质情况按照以下方式运行:抽吸出水时间7min,空曝时间3min;抽吸出水时间8min,空曝时间2min;抽吸出水时间9min,空曝时间1min;上述抽、停时间循环往复。斯纳普膜产品在使用膜生物反应器处理污水时,建议按照以下方式运行:抽吸出水时间8min,空曝时间2min,上述抽、停时间循环往复。
在这一阶段中,同步开展运行检测,主要是确定进、出水水质、污泥负荷等工艺参数是否能稳定达到设计要求,满足出水需要,同时,根据实际情况调整各种工艺参数,启用自控系统控制参数,并力求达到优化运行。
(3) 调试过程关键参数控制 采用膜生物反应器法污水处理过程应建立完善的检测控制系统,膜处理工艺中,主要控制因素有进水水质、膜面流速、温度、操作压力、pH 值MLSS 等。为保证设施正常运行和处理效果,及时发现异常现象,应按照污水处理系统运行操作规程规定的检测频率和取样点等进行操作和管理。
温度。膜生物反应器系统曝气池内温度宜在 15~35C范围。由于抗污染膜生物反应器中存在内部缺氧状态,即系统在好氧反应阶段同时存在硝化和反硝化作用;硝酸盐细菌比亚硝酸盐细菌对温度的冲击更敏感,温度会影响出水 NO-N 的累积。此外,过高的温度易降低活性污泥混合液的黏度,从而降低渗透阻力,导致膜通量增大,影响出水效果。@操作压力。在控制活性污泥混合液特性基本不变的情况下,膜通量随着压力的增加而增加,但当压力达到一定值,即浓差极化使膜表面溶质浓度达到极限浓度时,继续增大压力几乎不能提高膜通量,反而使膜污堵加剧,因此运行中须控制合适的操作压力,浸没式膜
生物反应器跨膜压差不宜超过 0.05MPa。运行中同时应注意检查跨膜压差的稳定性,跨膜压差的突然上升表明膜堵塞的发生。
DO。DO 是影响有机物去除效果的重要因素,特别是在以除磷脱氮为目的的情况下溶解氧的浓度控制显得尤为重要。在不同的膜生物反应器工艺类型中,混合液以各种形式在生物反应池内形成好氧、缺氧及厌氧段。反应池各段 DO 的控制范围为:厌氧段在 0.2mg/L以下,缺氧段在0.2~0.5mg/L之间,好氧段浓度不宜小于2mg/L。
膜面流速。膜面流速与压力对膜通量的影响是相互关联的。压力较低时膜面流速对膜通量影响不大,压力较高时膜面流速对膜通量影响很大。随着膜面流速的增加,膜通量也增加,尤其是当压力比较高的时候。这是因为膜面流速的提高一方面可以增加水流的剪切力,减少污染物在膜表面的沉积;另一方面流速增大可以提高对流传质系数,减少边界层的厚度,减小浓差极化的影响。另外,膜面流速对膜面沉积层的影响程度还与料液中污泥浓度有关,在污泥浓度较低时,膜渗透速率与膜面流速呈线性增加。但当污泥浓度较高时,膜面流速增加到一定的数值后,对沉积层的影响减弱,膜通量增加的速度减小。对于分置式MBR,运行条件尽可能控制在低压、高流速,膜面流速宜保持在 3~5m/s,这样做不仅有利于保持较高的水通量,而且有利于膜的保养和维护,减少膜的清洗和更换。6MLSS。
浸没式MBR 好氧区(池)污泥浓度应控制在 3~20g/L,但不同膜产品运行时最佳浓度范围不同,如沛尔膜要求控制在 6~10g/L,不能超过 12g/L。一般来说,在一定的膜面流速下,当料液中污泥浓度增加时,由于污泥浓度过高,污泥易在膜表面沉积形成厚的污泥层,导致过滤阻力增加,使膜通量下降。但是,料液中污泥浓度也不能太低,否则污染物质降解速率低,同时活性污泥对溶解性有机物的吸附和降解能力减弱,使得混合液上清液中溶解性有机物浓度增加,易被膜表面吸附,导致过滤阻力增加,膜通量下降。因此,应当维持料液中适中的污泥浓度,过高或过低都会使水通量减小。
污泥形态。除 MLSS 外,运行过程应周期性地观测活性污泥的颜色、气味、SVI.污泥中微生物的形态。运行中有时会出现污泥膨胀、解体、腐化等异常现象,污泥状态恶化时,将加快膜组件抽吸压力的上升速度,此时需要对污泥状态进行调理。正常活性污泥的颜色及气味为茶褐色及有凝集性、无令人不快的气味。SVI值能较好地反映活性污泥的凝聚和沉降性能,一般应控制在 50~150 之间(但废水性质不同,这个指标也有差异)。活性污泥良好时出现的生物主要有钟虫属的褶累枝虫、锐利盾纤虫、盖成虫/聚缩虫/独缩虫等,各种微小后生动物和吸管虫类生物是固着性或匍匐类,通常这些生物在混合液中存在的个体数总数比例较大时 (80%以上),就可认为是净化效率高的活性污泥OpH值。膜生物反应池进水 pH 值范围宜为 69。
水位。系统运行时,膜组件上方应始终保持 500mm 左右水深。 曝气状态。在浸没式MBR 工艺中,曝气有两个作用:一是提供微生物代谢所需的氧气;二是产生错流,去除或减少膜表面的污泥层,减缓膜的污染速率。在一定曝气强度范围内,随着气水比的提高,膜通量增大;但曝气强度过高时,细小污泥颗粒和胶体类物质增多,反而更容易引起膜孔的吸附和堵塞,使膜污染加剧。因此膜组件均设计有正常运行时的曝气量控制条件(沛尔膜元件曝气量控制条件见表 5-3)。调试过程须检查曝气空气量是否为产品控制标准量,是否为均一曝气。发现曝气空气量异常、有明显的曝气不均一时,须采取必要的措施,如除去曝气管的结垢,检查安装情况,检查鼓风机以及调整曝气等。现行的膜产品一般都制定了相应的运行条件 (东丽膜、斯纳普膜运行条件分别见表 54、表 5-5),不同膜产品标准运行条件有所差异,同时运行环境 (如原水水质、污泥性状)不同,也会对运行参数造成影响。调试过程应根据所选用的膜产品以及运行环境确定最优运行参数。
(4)系统调试注意事项原水适用与预处理。平片膜生物反应器的主要功能是将膜分离技术与传统活性污泥法相结合,生化降解处理原水并对处理后的水进行泥水分离。因此除适用于能够利用活性污泥法处理的排水外,还应考虑原水中是否含有对膜元件有损害的物质以及这些物质的可降解性。适用于处理工业废水时,应对原水水质进行分析并进行小试试验,不同类型的污水进入膜池前需采取针对性的预处理措施。
a.有机溶剂及化学污染物。有机溶剂会在膜表面发生相分离而侵蚀膜的机能层,高分子絮凝剂、环氧树脂及离子交换树脂的溶出物等易在膜表面形成化学污染,加快膜堵塞,妨碍稳定运转。b.油分。过滤膜上附有油脂成分(动植物油) 时,油脂成分会覆盖膜表面,从而有可能堵塞微细孔,因此原水最好不要含有过多油脂成分。高丽膜控制的原水油分条件如下:动植物油<80mg/L、矿物油 <3mg/L;当原水超过控制条件的情况下,需进行加压气浮、隔油等预处理,再使用膜分离活性污泥法。
c.硬度。水中硬度较高时,在长期使用过程中,钙、镁盐等沉淀性物质会在滤膜和曝气管上结垢而影响滤膜及整个系统正常工作,因此在处理硬度较高的污水时,需要对污水进行软化处理后才能使用膜生物反应器法。
d.固体颗粒。原水中较大的固体物质可能造成膜表面的损伤,因此膜处理系统须设置预处理措施以除去可能给膜带来损伤的大的固态物。如沛尔膜规定进入膜生物反应器的原水必须经过严格的1mm以下的细格栅或 50目滤网预处理,斯纳普膜也规定原水须经严格的3mm 以下的细格栅或7目以上滤网预处理后才能进入膜生物反应器。此外,还需调节原水的 pH 值、水温等水质条件以满足膜装置的进水要求2 活性污泥的培养驯化
a.接种污泥的置入。为避免接种污泥中的大颗粒物对膜元件造成损伤,因此接种污泥置入时也应满足膜产品关于进水的预处理要求。如沛尔膜规定接种污泥必须经过 1mm 格或 50目筛网过滤后方可置入反应池中。
b.反应器排泥。在活性污泥培养阶段,应根据污泥 SV 值等监测情况适时打开膜生物反应器设备底部的排泥管,视具体情况分多次少量排出无机底泥,以免无机泥渣附膜组件,导致正常运行后的膜通量降低。
c.低污泥浓度条件运行方式控制。过低的污泥浓度会加快水中污染物对膜元件的污染速度;反应池活性污泥浓度小于 3g/L 时,可利用下列方法运行:在较低的抽吸流量下运行,一般为正常运行的 30%~40%;停止抽吸,对污水进行间歇曝气,连续性少量进水,逐步提高污泥浓度;实行闷曝,对泥水混合液进行曝气,停止进出水,补充营养液。
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