本文转自:全国能源信息平台【能源人都在看|MBR工程长期运行中的膜清洗效果和膜性能变化

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北极星水处理网讯:摘要:为了探究MBR工程长期运行中不同使用年限和清洗方案对膜性能的影响 , 对3个MBR工程中膜现有清洗效果进行评价 , 并对膜丝进行机械强度、接触角、红外光谱等方面的测试分析 。 3个MBR工程中的膜经恢复性清洗后 , 膜表面的有机污染物和无机污染物仍有部分残留 , 其中运行时间最长(5年)的洋里四期MBR中膜的有机污染清洗效果较差 , 膜表面絮体纤维残留较多;无机污染元素主要是Ca、Fe , 柠檬酸对含Fe元素的无机污染物具有较好的去除效果 。 膜使用时间增加和膜老化可能造成膜的机械强度下降;膜清洗频率对膜机械性能有一定影响 , 清洗剂会破坏膜表面的亲水性改性剂 , 导致膜亲水性能下降 。
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作者简介:林静芳 , 福建龙岩人 , 硕士研究生 , 研究方向为水污染控制 。
膜污染和膜老化问题一直都是MBR工艺在实际工程长期运行中的限制性因素 。 对福州市2座大型城镇污水处理厂中的3个MBR工程进行了长期追踪调研 , 针对MBR工程中不同使用年限的膜系统的清洗方案进行了效果评价 , 同时探究了膜的长期使用和清洗对膜性能的影响 。
01工程概况
洋里污水处理中心(简称洋里)是福建省规模最大的城市污水处理厂 , 其二期和四期工程均采用A2/O-MBR工艺 , 洋里四期工程于2015年投入使用至今 , 设计处理能力为20×104m3/d , 洋里二期工程于2018年提标改造完成并投入使用 , 设计处理能力为15×104m3/d 。 祥坂污水处理厂(简称祥坂)于2018年提标改造后采用A2/O-MBR工艺 , 设计处理能力为9×104m3/d 。
1.1MBR工程的膜系统
3个MBR工程均采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜组件 , 膜孔径为0.04μm , 以PVDF为基础膜材料 , 经过亲水化处理 , 水接触角由改性前的90°左右降为40°~60° 。 膜系统的基本情况见表1 。
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1.2MBR工程的膜清洗方案
3个MBR工程中膜系统的清洗方案均包括维护性清洗(MC)和恢复性清洗(RC) 。
3个MBR工程的膜系统维护性清洗方式相同:加350mg/L次氯酸钠3min+静置3min+吹扫2min;然后 , 加350mg/L次氯酸钠1min+静置2min+吹扫2min , 重复5次 。 洋里四期、洋里二期、祥坂的膜清洗频率分别为1、1、1~2次/d 。
恢复性清洗方案会根据膜实际运行状况、曝气池污泥浓度和膜使用年限进行调整 。 2018年8月—2019年8月期间 , 3个MBR工程采用的膜恢复性清洗方案如表2所示 。
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1.3MBR工程膜运行情况
洋里四期:膜运行通量为17.00L/(m2·h) , 吹扫风量为2.70m3/(h·片)(标准状态下 , 下同) , 上层和下层膜片过滤面积均为20m2 。
洋里二期:膜运行通量为16.70L/(m2·h) , 吹扫风量为2.75m3/(h·片) , 上层和下层膜片过滤面积分别为20、22m2 。
祥坂:膜运行通量为16.80L/(m2·h) , 吹扫风量为2.75m3/(h·片) , 上层和下层膜片过滤面积分别为20、22m2 。
分别选取洋里四期、洋里二期和祥坂的1个膜池 , 2018年8月—2019年8月期间其透水率随时间的变化情况如图1所示 。 3个MBR工程的运行条件类似 , 其中 , 洋里四期的膜运行年限最长 , 整体透水率较低 。
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