MBR生物反應(yīng)器的運(yùn)行管理（下）

   在前兩篇和大家介紹了MBR生物反應(yīng)器的基礎(chǔ)知識(shí)和分離原理以后，這一篇會(huì)和大家著重探討MBR反應(yīng)器的運(yùn)行管理的相關(guān)內(nèi)容。歡迎大家閱讀并參與討論。

   MBR反應(yīng)器在運(yùn)行中，最大的困擾來自于MBR膜的結(jié)垢和污堵造成的膜通量下降的問題。膜通量下降會(huì)使處理水量下降，造成污水廠的運(yùn)行負(fù)荷無法達(dá)到正常運(yùn)行負(fù)荷，需要用大量的資金和時(shí)間來進(jìn)行膜的物理和化學(xué)清洗，恢復(fù)膜通量，但是在沒有全面系統(tǒng)的管理?xiàng)l件下，膜通量的下降時(shí)間會(huì)越來越短，清洗頻次也會(huì)越來越多，最終導(dǎo)致MBR膜無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在污水廠中，對(duì)膜污堵和結(jié)垢的原因進(jìn)行管理，是MBR工藝的重要管理內(nèi)容。

   MBR膜反應(yīng)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?yàn)檫@個(gè)原因，在MBR的運(yùn)行中仍要結(jié)合活性污泥法中的一些因素來進(jìn)行運(yùn)行管理工作。下面從幾個(gè)方面和大家一起探討MBR的運(yùn)行管理工作。

   一、預(yù)處理設(shè)備。

   城鎮(zhèn)污水中常常含有大量的細(xì)小的懸浮物和棉織物的纖維，動(dòng)物毛發(fā)等，這些細(xì)小的懸浮物和纖維、毛發(fā)在預(yù)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，使中空纖維膜絲捆扎成一束一束，活性污泥的混合液無法進(jìn)入到束內(nèi)的膜絲進(jìn)行過濾，造成膜通量的下降。因此在采用MBR膜反應(yīng)器的污水廠，特別是后期改造的污水廠對(duì)于前端的預(yù)處理設(shè)備，特別是格柵的選用一定要充分考慮細(xì)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(xì)三道格柵，或者是粗、細(xì)、膜格柵。最終的膜格柵要采用1mm~0.5mm的過濾間距，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(xì)小懸浮物和纖維。

   在污水廠進(jìn)行改造或者新建設(shè)計(jì)之初，如果確定采用MBR膜反應(yīng)器，應(yīng)對(duì)進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行不同孔徑的篩分過濾，根據(jù)不同孔徑的金屬篩網(wǎng)過濾后的雜物來判斷和確定應(yīng)采用什么密度的格柵來對(duì)污水中的物質(zhì)進(jìn)行去除，以免在MBR膜的后期運(yùn)行中，造成膜運(yùn)行和更換成本的上升。

   另外在很多研究和實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，進(jìn)水中存在油類、油脂等都會(huì)對(duì)MBR造成很嚴(yán)重的污堵情況，對(duì)大量存在油脂的進(jìn)水，要進(jìn)行機(jī)械刮油和氣浮除油等，對(duì)油脂進(jìn)行去除，以免造成MBR膜污堵和結(jié)垢。

   二、污泥培養(yǎng)。

   MBR膜是活性污泥為主體的工藝類型，在運(yùn)行初期需要進(jìn)行活性污泥的培養(yǎng)，而活性污泥的正常的培養(yǎng)需要微生物的培養(yǎng)和增殖，整個(gè)過程較為緩慢。但是很多污水廠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(jí)檢查的最后期限之外了，因此對(duì)于調(diào)試期間根本無法按照正常自然增長(zhǎng)的活性污泥來進(jìn)行，往往需要從別的污水廠拉運(yùn)已經(jīng)成熟的活性污泥，這種接種培養(yǎng)的過程從原理上沒有什么問題，很多污水廠也是這樣進(jìn)行培養(yǎng)的，但是對(duì)于MBR工藝，還要有一點(diǎn)一定要進(jìn)行注意的，就是拉運(yùn)的其他污水廠的污泥，如果不是MBR工藝的，前端沒有多重的格柵進(jìn)行污水細(xì)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(dǎo)致內(nèi)部無法進(jìn)行過濾，造成膜通量下降，因此即使從其他污水廠進(jìn)行拉運(yùn)污泥接種培養(yǎng)，也要注意從進(jìn)口的膜格柵進(jìn)行過濾后進(jìn)入生物池，以免堵塞MBR膜絲。

   除去拉運(yùn)接種污泥要進(jìn)行注意以外，還有重要一點(diǎn)需要運(yùn)行人員注意，就是在培養(yǎng)初期，不能使用MBR膜。對(duì)于MBR來說，可以將活性污泥系統(tǒng)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(yǎng)初期，活性污泥絮凝體較小，很多絮凝體成針狀的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)非常容易嵌入到MBR膜絲中，導(dǎo)致MBR膜絲堵塞，因此在活性污泥培養(yǎng)期間，MBR膜分離器不應(yīng)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(yùn)維項(xiàng)目檢測(cè)。

   對(duì)于在MBR的日常運(yùn)維管理中，運(yùn)行人員需要對(duì)系統(tǒng)的一些參數(shù)進(jìn)行日常的檢測(cè)，通過這些數(shù)據(jù)的檢測(cè)，逐一對(duì)MBR系統(tǒng)的運(yùn)行效果進(jìn)行判斷，日常的檢測(cè)項(xiàng)目表如下：

   其中（1）DO：當(dāng)MLSS濃度高時(shí)，氧氣的消耗能力增強(qiáng)，溶解氧就會(huì)降低。而MBR工藝的優(yōu)勢(shì)在于控制高污泥濃度，因此，在日常運(yùn)行中，重點(diǎn)要確認(rèn)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(dāng)MLSS濃度過高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致氧氣供給不足和MBR膜的堵塞。因此，在系統(tǒng)內(nèi)維持合理的MLSS濃度是日常管理需要認(rèn)真進(jìn)行的工作。由于MLSS濃度的設(shè)置根據(jù)各個(gè)污水廠的流入污水的濃度和MBR膜的處理?xiàng)l件而有所不同，因此運(yùn)行管理人員需要通過長(zhǎng)期的MLSS檢測(cè)和MBR膜的運(yùn)行工況，出水水質(zhì)來綜合確定最佳值，同時(shí)還要必須確保足夠長(zhǎng)的污泥齡SRT來維持硝化和反硝化反應(yīng)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(dǎo)致膜通量下降，對(duì)生物池的泡沫的工藝管控，也是在MBR系統(tǒng)中重要的管理內(nèi)容，通過季節(jié)性的工藝調(diào)控，降低生物池泡沫的產(chǎn)生，以保證MBR膜的良好運(yùn)行，是運(yùn)行人員需要認(rèn)真對(duì)待的。

   （4）EPS：細(xì)胞外多糖物質(zhì)，很多研究都已經(jīng)明確，EPS對(duì)MBR膜絲的結(jié)垢和污堵有著直接的關(guān)聯(lián)，在有條件的MBR廠內(nèi)，應(yīng)該將EPS作為日常監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，對(duì)EPS引起的污泥泡沫，膨脹等問題及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并采取相應(yīng)的工藝調(diào)控措施進(jìn)行管控，以保證MBR的膜通量。

   （５）濾紙過濾效果：活性污泥中的各種微生物，絮凝體，懸浮雜質(zhì)，包括EPS對(duì)MBR膜的過濾性都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的堵塞和結(jié)垢，如果能提前檢測(cè)活性污泥的過濾性能，就能采取相應(yīng)的措施來改變活性污泥的，保持MBR膜的膜通量，因此可以在化驗(yàn)室進(jìn)行濾紙過濾速度的檢測(cè)。一般可以根據(jù)５C的定量濾紙進(jìn)行過濾，并計(jì)算規(guī)定時(shí)間內(nèi)過濾的液體容量來判斷過濾效果。如果活性污泥通過濾紙的水量為5 mL ／５分鐘或更少，則MBR膜設(shè)備的過濾性能可能會(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(cè)量過濾效果的方法：

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

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

   （８）跨膜壓差、膜通量：通過日常監(jiān)測(cè)跨膜壓差和膜通量數(shù)據(jù)，判斷MBR是否堵塞，或者堵塞的臨界量，來進(jìn)行有效的清潔，以確保有效的日常運(yùn)行，同時(shí)也要分析堵塞原因，以便今后進(jìn)行更好的預(yù)先管理。

   這一期公眾號(hào)探討了一些污水廠內(nèi)對(duì)MBR反應(yīng)器的運(yùn)行管理工作，關(guān)于MBR系統(tǒng)還有更多的內(nèi)容需要進(jìn)行深入的探討，比如MBR系統(tǒng)的脫氮，MBR系統(tǒng)的除磷，MBR系統(tǒng)的污泥濃度控制等，今后在公眾號(hào)的系列文章中會(huì)和大家逐步展開探討。歡迎大家持續(xù)關(guān)注并參與討論。