Das Membranbioreaktorverfahren zur Behandlung von organischem Abwasser aus städtischen und industriellen Abwässern wird aufgrund seiner hohen Effizienz, Energieeinsparung, fehlenden Phasenwechsel, fehlender Sekundärverschmutzung, guten Wasserqualität, geringen Flächennutzung und hohen Automatisierungsgrads häufig in der Abwasserbehandlung und Ressourcennutzungstechnik eingesetzt und hat breite Entwicklungsaussichten gezeigt. Das Membranbioreaktorverfahren wird zur Behandlung von organischem Abwasser aus städtischen und industriellen Abwässern eingesetzt, mit einer Investition von 2000-4000 Yuan/Tonne Wasser und Betriebskosten von weniger als 1,50 Yuan/Tonne Wasser. Die ökologischen und wirtschaftlichen Vorteile sind sehr erheblich!
1. Kontrolle der MBR-Einflussfaktoren
Beim Membranbioreaktorverfahren sind die Betriebsbedingungen für die Membrantrennung ähnlich wie bei der herkömmlichen Membrantrennung. Zu den wichtigsten Kontrollfaktoren zählen die Qualität des Zulaufwassers, die Durchflussrate der Membranoberfläche, die Temperatur, der Betriebsdruck, der pH-Wert, die MLSS usw.
1. Temperatur
Das Membranbioreaktorsystem sollte bei 15 °C bis 35 °C betrieben werden. Normalerweise steigt mit steigender Temperatur der Membranfluss, hauptsächlich weil die Viskosität der Belebtschlammmischung nach steigender Temperatur abnimmt, wodurch der Permeationswiderstand verringert wird.
2. Betriebsdruck
Unter der Voraussetzung, dass die Eigenschaften der Belebtschlammmischung grundsätzlich unverändert bleiben, erhöht sich der Membranfluss mit steigendem Druck. Wenn der Druck jedoch einen bestimmten Wert erreicht, d. h. Konzentrationspolarisation bewirkt, dass die Konzentration des gelösten Stoffes auf der Membranoberfläche die Grenzkonzentration erreicht, kann eine weitere Druckerhöhung den Membranfluss kaum verbessern, sondern verschlimmert stattdessen Membranverschmutzung und Verstopfung. Der transmembrane Druckunterschied des untergetauchten MBR sollte 0,05 MPa nicht überschreiten.
3. Gelöster Sauerstoff
Gelöster Sauerstoff ist ein wichtiger Faktor, der die Entfernungseffizienz von organischem Material beeinflusst. Insbesondere zum Zweck der Entfernung von Phosphor und Stickstoff ist die Kontrolle der Konzentration von gelöstem Sauerstoff besonders wichtig. Bei verschiedenen Arten von Membranbioreaktorprozessen bildet die gemischte Flüssigkeit innerhalb des Bioreaktors aerobe, anoxische und anaerobe Abschnitte in verschiedenen Formen. Der Kontrollbereich des DO in jedem Abschnitt des Reaktionstanks beträgt: Der anaerobe Abschnitt sollte unter 0,2 mg/l liegen, der anaerobe Abschnitt sollte zwischen 0,2 mg/l und 0,5 mg/l liegen und die Konzentration des gelösten Sauerstoffs im aeroben Abschnitt sollte nicht weniger als 2 mg/l betragen.
4. Strömungsgeschwindigkeit an der Membranoberfläche
Der Einfluss der Membranströmungsgeschwindigkeit und des Drucks auf den Membranfluss ist miteinander verbunden. Bei niedrigem Druck hat die Membranoberflächenströmungsrate wenig Einfluss auf den Membranfluss, während bei hohem Druck die Membranoberflächenströmungsrate einen erheblichen Einfluss auf den Membranfluss hat. Mit zunehmender Membranströmungsrate nimmt auch der Membranfluss zu, insbesondere wenn der Druck relativ hoch ist. Dies liegt daran, dass eine Erhöhung der Membranoberflächenströmungsgeschwindigkeit die Scherkraft des Wasserflusses erhöhen und die Ablagerung von Schadstoffen auf der Membranoberfläche verringern kann; andererseits kann eine Erhöhung der Strömungsrate den konvektiven Massenübertragungskoeffizienten verbessern, die Dicke der Grenzschicht verringern und den Einfluss der Konzentrationspolarisation verringern. Darüber hinaus hängt der Einfluss der Membranströmungsrate auf die Membranablagerungsschicht auch mit der Schlammkonzentration in der Zulauflösung zusammen. Bei niedriger Schlammkonzentration steigt die Membranpermeationsrate linear mit der Membranströmungsrate an.Bei hoher Schlammkonzentration wird die Wirkung auf die Sedimentationsschicht jedoch schwächer und die Zunahmerate des Membranflusses nimmt ab, wenn die Membranoberflächenströmungsrate auf einen bestimmten Wert ansteigt. Bei externen MBRs sollten die Betriebsbedingungen so weit wie möglich bei niedrigem Druck und hoher Strömungsrate kontrolliert werden und die Membranströmungsrate sollte bei 3 m/s bis 5 m/s gehalten werden. Dies ist nicht nur für die Aufrechterhaltung eines hohen Wasserflusses von Vorteil, sondern auch für die Wartung und Instandhaltung der Membran, da die Membranreinigung und der Membranaustausch reduziert werden.
5. MLSS
Die Schlammkonzentration in der aeroben Zone (Tank) des untergetauchten MBR sollte zwischen 3000 mg/l und 20000 mg/l kontrolliert werden. Generell gilt: Bei einer bestimmten Membrandurchflussrate steigt die Schlammkonzentration in der Zulaufflüssigkeit, und aufgrund der hohen Schlammkonzentration neigt der Schlamm dazu, sich auf der Membranoberfläche abzulagern und eine dicke Schlammschicht zu bilden, was zu einem Anstieg des Filterwiderstands und einer Verringerung des Membranflusses führt. Die Schlammkonzentration in der Zulauflösung sollte jedoch nicht zu niedrig sein, da sonst die Abbaurate der Schadstoffe niedrig ist. Gleichzeitig wird die Adsorptions- und Abbaufähigkeit des Belebtschlamms für gelöste organische Stoffe geschwächt, was zu einer Erhöhung der Konzentration gelöster organischer Stoffe im Überstand der Mischlösung führt, die leicht von der Membranoberfläche adsorbiert werden, was zu einem Anstieg des Filterwiderstands und einer Verringerung des Membranflusses führt.Daher ist es notwendig, eine moderate Schlammkonzentration in der Zulaufflüssigkeit aufrechtzuerhalten, da eine zu hohe oder zu niedrige Konzentration den Wasserfluss reduziert.
6. PH-Wert
Der pH-Wert des Zulaufwassers in den Membranbioreaktor sollte 6-9 betragen.
2. MBR-biochemische Prozesskontrolle
Wenn die Wassertemperatur am Einlass unter 8 °C liegt, wird die Aktivität des Belebtschlamms bis zu einem gewissen Grad beeinträchtigt. Zu diesem Zeitpunkt sollte das Auslasswasser entsprechend reduziert werden, um sicherzustellen, dass die organischen Stoffe im Abwasser im Reaktionstank vollständig abgebaut werden und so die Qualität des Abwassers sichergestellt wird. Membranverstopfungen werden reduziert.
In Jahreszeiten mit plötzlichen Temperaturschwankungen ist es besonders wichtig, die Abwasserqualität zu beobachten. Bei einer plötzlichen Änderung der Abwasserqualität ist es erforderlich, die entsprechende Wassermenge zu reduzieren und die Belüftungszeit zu verlängern.
Während des normalen Betriebs sollte darauf geachtet werden, dass keine Desinfektionsmittel und Desinfektionsmittel mit hemmender Wirkung auf den mikrobiellen Stoffwechsel in den Bioreaktor gelangen. Verhindern Sie, dass die normalen biologischen Mechanismen der Mikroorganismen in der Anlage gestört werden und es dadurch zu einer Verschlechterung des Abwassers kommt.
Wenn das Abwasser eine große Menge synthetischer Reinigungsmittel oder anderer schäumender Substanzen enthält, bildet sich im Membran-Bioreaktionstank eine große Menge Schaum, der durch Besprühen mit Wasser gelöst werden kann. Geben Sie jedoch keinen Entschäumer mit öligen Substanzen in den Reaktionstank, um den Schaum zu entfernen. Entschäumer der Silikonreihe sollten ebenfalls nicht verwendet werden. Die Entschäumer der Silikonreihe werden auf der Oberfläche der Membran adsorbiert, was den Anstieg des Differenzdrucks zwischen den Membranen beschleunigt und eine Membranverstopfung verursacht. An diesem Punkt ist es schwierig, den Druckunterschied wiederherzustellen, selbst wenn flüssige Medikamente zur Reinigung verwendet werden, und die Membran muss ersetzt werden.
Das MBR-Prozesssystem sollte regelmäßig eine bestimmte Menge an Restschlamm ablassen. Der Schlammablass kann anhand des Schlammabsetzverhältnisses, der Mischschlammkonzentration, der organischen Belastung des Belebtschlamms oder des Schlammalters bestimmt werden.
3. Kontrolle der Verschmutzung und Reinigung der MBR-Membran
Membranfouling ist das Phänomen, bei dem sich Schwebeteilchen, Kolloide und andere Substanzen im Abwasser auf der Oberfläche einer Membran ablagern und so die Membranporen verstopfen. Sobald die Membran mit der Zufuhrflüssigkeit in Kontakt kommt, beginnt die Verunreinigung, und aufgrund der Wechselwirkung zwischen dem gelösten Stoff und der Membran kommt es zur Adsorption, wodurch die Membraneigenschaften zu verändern beginnen. Bei Mikrofiltrationsmembranen ist dieser Effekt nicht sehr signifikant, hauptsächlich aufgrund der Aggregation und Blockierung von gelösten Partikeln; bei der Ultrafiltration kann eine falsche Auswahl des Membranmaterials erhebliche Auswirkungen haben und den anfänglichen Reinwasserdurchfluss um 20 bis 40 % reduzieren. Insbesondere bei niedriger Durchflussrate und hoher Konzentration gelöster Stoffe bildet sich eine Gelschicht, wenn der gelöste Stoff die Sättigungslöslichkeit auf der Membranoberfläche erreicht oder überschreitet, wodurch die Membrandurchlässigkeit unabhängig vom angelegten Druck wird, was zu einem starken Rückgang der Membrandurchlässigkeit führt. Daher muss die in diesem Zustand betriebene Membran nach dem Gebrauch gereinigt werden, um ihre Leistung wiederherzustellen.
Zu den Maßnahmen zur Kontrolle der Membranverschmutzung gehören:
1) Den Zulauf des Membranbioreaktorsystems vorbehandeln, um grobe Partikel zu entfernen;
2) Wählen Sie den geeigneten Betriebsdruck;
3) Eine Verkürzung der Saugzeit der Wasserauslasspumpe, eine Verlängerung der Saugstoppzeit und eine Erhöhung der Belüftungsrate tragen dazu bei, die Membranverschmutzung zu verringern.
Durch Luftreinigung der Membran können Oberflächenverunreinigungen entfernt werden, und Verunreinigungen in den Poren können durch Rückspülen mit Wasser entfernt werden. Beim Rückspülen mit Wasser wird gefiltertes Wasser aus dem Rückspültank in das Saugrohr gepumpt. Je nach Membrantyp wird das Rückspülen im Allgemeinen alle 10 Minuten bis 24 Stunden durchgeführt.
Wenn die Rückspülung mit Wasser nicht effektiv ist, müssen chemische Reinigungsmethoden angewendet werden, um Schadstoffe zu entfernen und die gute Leistung der Membran aufrechtzuerhalten. Die chemische Reinigung von Membranen variiert je nach der spezifischen Schadstoffsituation, und auch die verwendeten Reinigungsmittel sind unterschiedlich. Das Prinzip der Auswahl von Chemikalien während der chemischen Reinigung besteht darin, jegliche chemische Reaktion mit der Membran und anderen Komponentenmaterialien zu vermeiden und eine Sekundärverschmutzung durch den Einsatz von Chemikalien zu vermeiden.
