文章速读
一、 为什么要清洗MBR膜
因MBR膜组件长期在高污泥浓度、高有机负荷的环境中运行,极易发生污堵的情况。还有,一旦生化系统运行异常,腐殖酸、无机矿物质、厌氧污泥等污染物就会侵蚀膜表面,容易导致MBR系统产水量下降,导致MBR膜组件的寿命减短。MBR工艺是污水处理中重要的工艺之一,是目前很多污水厂提标改造的首选工艺。因此,及时有效清洗MBR膜组件,是保持MBR膜性能、保证产水量的重要前提。
二、MBR膜需要清洗的判断标准
以下几种情况表明膜系统需要恢复性清洗:
- 1、MBR膜组件产水量下降10%及以上;
- 2、跨膜压差上升20%~30%;
- 另外,正常运行情况下,为了维持膜系统产水稳定,需要周期性维护清洗。
注:MBR膜清洗应该保持周期性,而不是到膜丝污堵严重,产生异常数据时才选择清洗。周期性的清洗可以保证膜丝的良好状态,不但可以提高产水量,也可以在装置受到冲击的时候有一个良好的反应抵抗力。
三、MBR膜的清洗方式
1、 化学清洗
1.1、 在线维护性药洗
- a、 在线清洗采用的混合液为浓度200-500mg/L的次氯酸钠溶液,以及混合液浓度为1000-2000mg/L的柠檬酸溶液,次氯酸钠溶液清洗为3~7天一次,柠檬酸清洗为15~30天一次;
- b、 药洗过程首先停止产水和曝气,在5-10min内用计量泵将浓度为10%的次钠或者浓度为50%的柠檬酸打入产水主管,通过反洗泵的水流将药剂在管道混合器混合后打入膜内部,然后浸泡30~60分钟;
- c、 药液注入及静置结束之后重新打开曝气,持续曝气2~5分钟,然后重新开启产水程序;
注:在线清洗过程中需停止曝气程序,目的是为确保药液与膜表面的污染物的接触反应时间。若在清洗加药过程中持续曝气,会导致药液稀释到整个反应器中,使膜清洗效果不理想。
1.2、 离线恢复性药洗
- a、 离线清洗时缓慢将膜组件从反应器中吊出,用水枪冲洗膜组件,将膜组件中夹杂的污泥冲刷掉;
- b、 膜组件放入清洗池中,并将清洗池中加满清水,曝气,进一步清洗膜丝中的附着物;
- c、 加入相应清洗液,让组件完全浸没,静置5-12h,静置过程中间歇性曝气,每隔一个小时曝气约十分钟或充分搅拌,药液的温度以30度为宜;
- d、 浸泡结束后,从清洗池中取出膜组件,用清水洗净携带的药液。清洗一般采用多种药剂,当一种药剂清洗结束后将组件取出,用清水冲掉残余药液,将膜组件放入其它相应药剂的清洗池中,重复操作。最后将膜组件从清洗池中吊出,放入中和池中,持续空曝气一个小时;
- e、 将膜组件返回到反应器中,接上曝气管、集水管,开启产水程序。
2、 物理清洗
2.1、 曝气清洗
空曝气清洗是一种强化水流循环作用的物理清洗方法,就是在停止进出水时, 大强度连续曝气2~3小时,利用水的循环和剪切力的作用冲脱沉积在膜表面上的污泥层。当膜表面附着的污泥层对膜通量影响很大时,空曝气能有效的解决膜污染问题,但是空曝气只能去除膜的部分外部污染物,大分子物质吸附带来的内外部截留物需要化学清洗等方式才能去除。
2.2、 在线水反洗
在线水反冲洗是指在膜出水口施加一个反冲洗压力, 使处理水反穿通过膜而进行的冲洗。水反冲洗对膜性能要求较高,为避免损伤膜而导致出水恶化, 反冲洗应在低压状态操作。周期性水反洗可有效延缓膜的污染情况。
2.3、 超声波清洗
超声波清洗由超声波发生器、换能器和清洗水槽组成,超声波发生器将交流电源转换成超声波频率的电源,然后把电源输送给换能器,换能器往往由若干个声头并联组合而成,电能被转换为同频机械动能,传递到清洗水槽中,使清洗液中形成来回震动的超声波声场。
超声波在液体中传播时,超声波与液体的作用会产生液体激烈而快速的机械运动与空化现象,把水射到膜的表面上,产生的高能冲击液对污垢层直接反复冲击,破坏污染物与膜表面的吸附,引起污染物层的疲劳破坏而脱离,加之超声波振动的协同作用,气泡还能进入裂缝做振动,使污染物脱落。
同时,超声波在清洗液中传播会产生高速的声流,一方面声流会把溶液带到膜表面,溶解膜表面的颗粒,同时空蚀去除不溶解的污染物,减少膜表面结垢。另一方面声流能直接破坏污染物,去除或削弱边界污层,增加搅拌、扩散作用。
注:超声波清洗需控制时间,否则会破坏膜结构。