MBR作為取代二沉池的膜生物反應器,它利用了膜的細微孔徑在一定壓力下實現泥水分離,但是要把這樣的原理應用到實際生產中,還需要很多技術細節的實施。MBR在多年的發展中不斷地改進和完善生產工藝,在實際生產中起到更加良好的泥水分離作用。本文主要講解MBR膜生物反應器應用中存在的問題分析。
1、產水量下降
產水量下降的問題主要表現在以下3個方面:
(1)膜通量下降。在MBR工程運行過程中,由于物理、化學、生化作用或機械作用,會造成膜污染,盡管采用水力清洗、在線和離線化學清洗可以延緩膜污染的加劇,但膜污染本身是一個不可逆的過程,所以膜組件的產水量總體上來說呈現逐步衰減的過程。
(2)膜清洗周期縮短。由于離線清洗時間較長且在清洗周期內都無法連續產水,降低了總體處理能力。
(3)穩定性下降。低溫會導致膜通量、產水量的下降外,也會抑制膜的透水性。且不同的膜產品對低溫的穩定性差異也較大。實際運行中,很多MBR工程在運行早期一般均能達到設計規模,但隨著運行時間的推移,處理能力不斷下降。
2、耐水量沖擊負荷能力差
MBR工藝一般分為外置式和浸沒式兩種。浸沒式MBR工藝由于其跨膜壓差較小,膜通量很少會超過臨界值,因而可以保持長時間穩定的膜通量而無需進行化學清洗。
與傳統工藝相比,MBR工藝可以保證出水水質,但難以承受較大的水量沖擊負荷。對于水量波動較大的污水處理中心,應用MBR工藝應格外慎重。
3、存在技術交流問題
MBR工藝的應用已越來越廣泛,由于各膜廠商的膜材料和膜組件差異較大,相關的技術參數分別掌握在不同膜廠商處,存在著較嚴重的技術交流問題。目前,前端預處理、污泥和空氣系統很少根據膜分離的特點加以優化調整,生化處理部分與后續膜分離系統之間的銜接缺乏優化設計經驗,全流程設計經驗和參數不全,忽視控制儀表和設備的選擇,缺乏標準化的運行指導,這些都影響了MBR工藝的運行效果、膜壽命和能耗。
4、投資費用較高
膜組件的技術含量較高,投資較大;同時,MBR工藝的自動化程度較高,需要較為先進的儀表設備,也相應增加了投資費用。
因此,MBR工藝的一次性投資相對較高,在選擇MBR工藝時,應因地制宜,綜合考慮出水標準要求、經濟因素、占地面積、用需求和進水水質處理難度等要素。
5、能耗高
控制膜表面污堵的膜池擦洗占能量消耗的比例最大;生化段供氧曝氣占比也較大。與傳統工藝相比,膜池擦洗、膜抽吸系統及膜清洗系統是MBR工藝能耗增加的主要方面,總占比近40%。
MBR工藝比傳統活性污泥法能量消耗高是其主要的劣勢所在。近年來,各方也在研究并采用不同的優化方式來減少能源需求,以尋求更有效的曝氣模式來提高曝氣效率。
6、運行成本較高
MBR工藝的處理成本主要是由電費、藥劑費人工費、污泥處理處置和膜組件設備的折舊費用等組成。其中,電費和設備折舊費所占比例較大。節能降耗及運行成本的優化降低將是MBR工藝發展的主要方向。這涉及到膜材質改性、膜材料價格、膜組件構造、曝氣方式及參數的優化、項目水質特性的匹配性、項目自控水平和項目運行管理水平等方面,需要綜合優化提升。