為防止 MBR 膜污染,可從以下幾方面著手:

一、優(yōu)化預(yù)處理:
- 過濾懸浮物和顆粒物:在 MBR 系統(tǒng)前設(shè)置粗細(xì)格柵,去除大的漂浮物和垃圾;采用砂濾,進(jìn)一步去除細(xì)小的懸浮顆粒,降低水中懸浮物含量,防止其堵塞膜孔。
- 去除油脂和脂肪:安裝隔油池,利用油水密度差分離去除廢水中的油脂;也可采用氣浮法,通過向水中通入空氣形成微小氣泡,使油脂附著在氣泡上上浮至水面而被去除。
- 降低有機(jī)物含量:使用活性炭吸附,其巨大的比表面積能吸附水中的有機(jī)物;采用絮凝沉淀法,投加絮凝劑使水中的有機(jī)物形成絮體沉淀去除。
- 控制微生物數(shù)量:投加適量的消毒劑,如次氯酸鈉、過氧化氫等,對(duì)進(jìn)水進(jìn)行消毒,抑制微生物的生長和繁殖,但要注意消毒劑的投加量,避免對(duì)后續(xù)生物處理過程產(chǎn)生不良影響。
二、調(diào)整操作參數(shù):
- 控制膜通量:根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和膜的性能,合理設(shè)置膜通量,避免過高的膜通量導(dǎo)致污染物快速在膜表面沉積。可通過小試或參考類似項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)確定適宜的膜通量范圍。
- 優(yōu)化曝氣強(qiáng)度:提供足夠的曝氣量,形成的氣流可對(duì)膜表面進(jìn)行沖刷,防止污染物沉積;但曝氣量過大也會(huì)導(dǎo)致能耗增加和膜的機(jī)械磨損,需通過試驗(yàn)確定最佳曝氣強(qiáng)度。
- 合理設(shè)置污泥停留時(shí)間(SRT)和水力停留時(shí)間(HRT):控制 SRT,避免過長或過短,以維持微生物的活性和代謝平衡,減少難降解有機(jī)物和微生物殘骸的積累;根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和處理要求,優(yōu)化 HRT,確保廢水在反應(yīng)器中有足夠的時(shí)間進(jìn)行生物處理,降低污染物濃度。
- 采用間歇運(yùn)行方式:設(shè)置一定的運(yùn)行和停止時(shí)間間隔,在停止運(yùn)行期間,膜表面的污染物有機(jī)會(huì)脫落,被水流帶走,減輕膜污染。
三、選擇合適的膜材料和膜組件:
- 膜材料:根據(jù)廢水性質(zhì)選擇親水性好、抗污染能力強(qiáng)的膜材料,如聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)等。親水性膜材料表面不易吸附有機(jī)物和微生物,可降低膜污染的發(fā)生幾率。
- 膜組件結(jié)構(gòu):選擇具有合適孔徑、孔隙率和流道設(shè)計(jì)的膜組件。例如,較大的孔徑可減少顆粒物質(zhì)的堵塞;合理的流道設(shè)計(jì)能使水流在膜表面形成良好的沖刷效果,減少污染物的沉積。
四、加強(qiáng)膜的維護(hù)與清洗:
- 物理清洗:定期進(jìn)行反沖洗,利用過濾后的清水或超濾水從膜的透過側(cè)反向沖洗,將膜表面和孔內(nèi)的污染物沖掉,可每天進(jìn)行數(shù)次;采用氣洗,向膜組件中通入壓縮空氣,通過氣體的攪動(dòng)和沖刷作用清除膜表面的污染物,可與反沖洗結(jié)合進(jìn)行。
- 化學(xué)清洗:根據(jù)膜污染的類型,選擇合適的化學(xué)清洗劑,如酸性清洗劑(如鹽酸、檸檬酸等)可去除無機(jī)鹽垢;堿性清洗劑(如氫氧化鈉、次氯酸鈉等)用于清除有機(jī)物和微生物污染。定期進(jìn)行化學(xué)清洗,一般每月或每季度進(jìn)行一次,具體頻率根據(jù)膜污染情況確定。
- 在線清洗和離線清洗相結(jié)合:在線清洗方便快捷,可在系統(tǒng)運(yùn)行過程中進(jìn)行,能及時(shí)清除膜表面的輕度污染物;對(duì)于污染較為嚴(yán)重的膜,可將膜組件拆卸下來進(jìn)行離線清洗,以更徹底地去除污染物,恢復(fù)膜的性能。
此外,還可通過電場(chǎng)電泳作用抑制負(fù)電性生物污染物的吸附沉積,如在系統(tǒng)中施加微電場(chǎng);或在導(dǎo)電基底上刮膜得到催化導(dǎo)電膜,利用催化劑納米粒子的擴(kuò)孔作用提高膜通量,從而減緩膜污染。