MBR生物反應器的運行管理（下）

   在前兩篇和大家介紹了MBR生物反應器的基礎知識和分離原理以后，這一篇會(huì )和大家著(zhù)重探討MBR反應器的運行管理的相關(guān)內容。歡迎大家閱讀并參與討論。

   MBR反應器在運行中，最大的困擾來(lái)自于MBR膜的結垢和污堵造成的膜通量下降的問(wèn)題。膜通量下降會(huì )使處理水量下降，造成污水廠(chǎng)的運行負荷無(wú)法達到正常運行負荷，需要用大量的資金和時(shí)間來(lái)進(jìn)行膜的物理和化學(xué)清洗，恢復膜通量，但是在沒(méi)有全面系統的管理條件下，膜通量的下降時(shí)間會(huì )越來(lái)越短，清洗頻次也會(huì )越來(lái)越多，最終導致MBR膜無(wú)法正常運轉，在污水廠(chǎng)中，對膜污堵和結垢的原因進(jìn)行管理，是MBR工藝的重要管理內容。

   MBR膜反應器作為活性污泥法中的一個(gè)組成部分，替代了二沉池和深度處理單元，因為這個(gè)原因，在MBR的運行中仍要結合活性污泥法中的一些因素來(lái)進(jìn)行運行管理工作。下面從幾個(gè)方面和大家一起探討MBR的運行管理工作。

   一、預處理設備。

   城鎮污水中常常含有大量的細小的懸浮物和棉織物的纖維，動(dòng)物毛發(fā)等，這些細小的懸浮物和纖維、毛發(fā)在預處理段要進(jìn)行非常有效的去除，否則這些懸浮物和纖維會(huì )將MBR膜的中空纖維編織和捆綁起來(lái)，使中空纖維膜絲捆扎成一束一束，活性污泥的混合液無(wú)法進(jìn)入到束內的膜絲進(jìn)行過(guò)濾，造成膜通量的下降。因此在采用MBR膜反應器的污水廠(chǎng)，特別是后期改造的污水廠(chǎng)對于前端的預處理設備，特別是格柵的選用一定要充分考慮細小的懸浮物和棉織物纖維的去除。一般為了有效去除這些物質(zhì)，會(huì )采用粗、中、細三道格柵，或者是粗、細、膜格柵。最終的膜格柵要采用1mm~0.5mm的過(guò)濾間距，并且采用高壓水沖洗的方式進(jìn)行清渣處理，這樣才能有效去除污水中的細小懸浮物和纖維。

   在污水廠(chǎng)進(jìn)行改造或者新建設計之初，如果確定采用MBR膜反應器，應對進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行不同孔徑的篩分過(guò)濾，根據不同孔徑的金屬篩網(wǎng)過(guò)濾后的雜物來(lái)判斷和確定應采用什么密度的格柵來(lái)對污水中的物質(zhì)進(jìn)行去除，以免在MBR膜的后期運行中，造成膜運行和更換成本的上升。

   另外在很多研究和實(shí)際運行中發(fā)現，進(jìn)水中存在油類(lèi)、油脂等都會(huì )對MBR造成很?chē)乐氐奈鄱虑闆r，對大量存在油脂的進(jìn)水，要進(jìn)行機械刮油和氣浮除油等，對油脂進(jìn)行去除，以免造成MBR膜污堵和結垢。

   二、污泥培養。

   MBR膜是活性污泥為主體的工藝類(lèi)型，在運行初期需要進(jìn)行活性污泥的培養，而活性污泥的正常的培養需要微生物的培養和增殖，整個(gè)過(guò)程較為緩慢。但是很多污水廠(chǎng)工程在前期受到各種因素制約，進(jìn)展緩慢，工程完工都是在上級檢查的最后期限之外了，因此對于調試期間根本無(wú)法按照正常自然增長(cháng)的活性污泥來(lái)進(jìn)行，往往需要從別的污水廠(chǎng)拉運已經(jīng)成熟的活性污泥，這種接種培養的過(guò)程從原理上沒(méi)有什么問(wèn)題，很多污水廠(chǎng)也是這樣進(jìn)行培養的，但是對于MBR工藝，還要有一點(diǎn)一定要進(jìn)行注意的，就是拉運的其他污水廠(chǎng)的污泥，如果不是MBR工藝的，前端沒(méi)有多重的格柵進(jìn)行污水細微懸浮物的去除，活性污泥中存在大量的懸浮物，纖維，毛發(fā)等。這些物質(zhì)會(huì )使MBR膜絲纏繞成束狀，導致內部無(wú)法進(jìn)行過(guò)濾，造成膜通量下降，因此即使從其他污水廠(chǎng)進(jìn)行拉運污泥接種培養，也要注意從進(jìn)口的膜格柵進(jìn)行過(guò)濾后進(jìn)入生物池，以免堵塞MBR膜絲。

   除去拉運接種污泥要進(jìn)行注意以外，還有重要一點(diǎn)需要運行人員注意，就是在培養初期，不能使用MBR膜。對于MBR來(lái)說(shuō)，可以將活性污泥系統的污泥濃度提高到很高的濃度，活性污泥濃度越高，絮凝體越大，在通過(guò)MBR膜時(shí)就會(huì )越容易被擦洗氣體帶走，不容易堵塞。但是在培養初期，活性污泥絮凝體較小，很多絮凝體成針狀的結構，這種結構非常容易嵌入到MBR膜絲中，導致MBR膜絲堵塞，因此在活性污泥培養期間，MBR膜分離器不應投入使用，以免造成MBR膜使用的周期縮短，膜通量下降速度加快。

   三、日常運維項目檢測。

   對于在MBR的日常運維管理中，運行人員需要對系統的一些參數進(jìn)行日常的檢測，通過(guò)這些數據的檢測，逐一對MBR系統的運行效果進(jìn)行判斷，日常的檢測項目表如下：

   其中（1）DO：當MLSS濃度高時(shí)，氧氣的消耗能力增強，溶解氧就會(huì )降低。而MBR工藝的優(yōu)勢在于控制高污泥濃度，因此，在日常運行中，重點(diǎn)要確認好氧池中的溶解氧濃度，，以免生物處理所需的好氧條件不足，造成處理能力下降。。

   （2）生物池中的MLSS：當MLSS濃度過(guò)高時(shí)，會(huì )導致氧氣供給不足和MBR膜的堵塞。因此，在系統內維持合理的MLSS濃度是日常管理需要認真進(jìn)行的工作。由于MLSS濃度的設置根據各個(gè)污水廠(chǎng)的流入污水的濃度和MBR膜的處理條件而有所不同，因此運行管理人員需要通過(guò)長(cháng)期的MLSS檢測和MBR膜的運行工況，出水水質(zhì)來(lái)綜合確定最佳值，同時(shí)還要必須確保足夠長(cháng)的污泥齡SRT來(lái)維持硝化和反硝化反應的進(jìn)行。

   （3）泡沫：曝氣池上的泡沫，不論是啟動(dòng)泡沫還是生物泡沫，都會(huì )將大量的泡沫表面堆積的固體雜質(zhì)粘固在MBR膜絲表面上，造成MBR膜絲的污堵，導致膜通量下降，對生物池的泡沫的工藝管控，也是在MBR系統中重要的管理內容，通過(guò)季節性的工藝調控，降低生物池泡沫的產(chǎn)生，以保證MBR膜的良好運行，是運行人員需要認真對待的。

   （4）EPS：細胞外多糖物質(zhì)，很多研究都已經(jīng)明確，EPS對MBR膜絲的結垢和污堵有著(zhù)直接的關(guān)聯(lián)，在有條件的MBR廠(chǎng)內，應該將EPS作為日常監測項目，對EPS引起的污泥泡沫，膨脹等問(wèn)題及時(shí)發(fā)現，并采取相應的工藝調控措施進(jìn)行管控，以保證MBR的膜通量。

   （５）濾紙過(guò)濾效果：活性污泥中的各種微生物，絮凝體，懸浮雜質(zhì)，包括EPS對MBR膜的過(guò)濾性都會(huì )產(chǎn)生嚴重的堵塞和結垢，如果能提前檢測活性污泥的過(guò)濾性能，就能采取相應的措施來(lái)改變活性污泥的，保持MBR膜的膜通量，因此可以在化驗室進(jìn)行濾紙過(guò)濾速度的檢測。一般可以根據５C的定量濾紙進(jìn)行過(guò)濾，并計算規定時(shí)間內過(guò)濾的液體容量來(lái)判斷過(guò)濾效果。如果活性污泥通過(guò)濾紙的水量為5 mL ／５分鐘或更少，則MBR膜設備的過(guò)濾性能可能會(huì )降低。由于膜的污染，即使具有足夠的滲透性，跨膜壓力也會(huì )增加。因此，有必要經(jīng)常檢查滲透率。下圖是用濾紙測量過(guò)濾效果的方法：

   （６）MBR膜出水的濁度和SS：確認出水中的SS含量，以確保MBR膜絲有沒(méi)有膜破裂或異常。

   （７）膜濾水的常規水質(zhì)分析：通過(guò)分析膜出水中的COD或氨氮來(lái)確定好氧池中的DO是否充足，保持出水水質(zhì)的穩定。

   （８）跨膜壓差、膜通量：通過(guò)日常監測跨膜壓差和膜通量數據，判斷MBR是否堵塞，或者堵塞的臨界量，來(lái)進(jìn)行有效的清潔，以確保有效的日常運行，同時(shí)也要分析堵塞原因，以便今后進(jìn)行更好的預先管理。

   這一期公眾號探討了一些污水廠(chǎng)內對MBR反應器的運行管理工作，關(guān)于MBR系統還有更多的內容需要進(jìn)行深入的探討，比如MBR系統的脫氮，MBR系統的除磷，MBR系統的污泥濃度控制等，今后在公眾號的系列文章中會(huì )和大家逐步展開(kāi)探討。歡迎大家持續關(guān)注并參與討論。