污水处理MBR膜通量下降的原因及优化

作为一种新型污水处理技术，膜生物反应器的本质在于活性污泥与高效膜分离的有效结合。MBR工艺是依靠膜本身的过滤功能，将活性污泥保留在生物反应器中，然后利用好氧菌等微生物分解吸收污染物，从而达到净化污水的目的。在实际净化工作中，受诸多因素的制约，MBR膜通量的下降也会严重影响膜本身的净化功能。一方面会影响膜本身的使用寿命，另一方面也不利于污水处理的有序开展。

1.MBR膜通量下降的原因分析

1.1生物污染

MBR长期浸泡在活性污泥中，必然会在复杂的环境中滋生各种微生物。同时，系统中的污泥存放时间长，污泥本身的颗粒和沉降都不理想，容易产生生物污损现象，进而导致膜本身的阻力更高。同时，处理液中还有残留的BOD物质。经过长期的反射，膜表面会滋生大量的微生物，这也是膜通量下降的重要原因。至于活性污泥本身，其自身浓度和粘度较高，容易附着在膜丝表面而不被冲走。

1.2无机污染

所谓无机污染，其实是指液体中大量的无机盐导致膜表面结垢的现象。就实际观察来看，虽然有一些无机盐在膜丝表面结垢，但在清洗的过程中不会造成太大的不便，也不会对膜通量产生明显的影响。所以无机物造成的污染不在下面讨论的范围内。

1.3有机污染

根据相关统计资料，MBR膜系统的含油量不应高于20 mg/L，就实际污水情况来看，造成膜污染的主要有机物是石油类物质，尤其是一些不可生物降解的重油和污油。通过对膜组的实地调查，发现很多膜柱的表面膜丝比较干净，甚至没有油污的痕迹。而膜柱中间的膜丝油污现象非常明显。通过分析，笔者认为风机输送的空气中含有一定量的润滑油，当这部分空气随膜柱中部上升时，与膜丝接触后会被污染。这个论点在离线清洗的过程中也得到了证明。离线清洗时，用透明管临时代替原有管道。吹一段时间后，管壁上会有一层油渍。这说明风扇吹出的空气中含有一些油污。此外，在MBR调试期间，也曾发生过漏油事故。虽然进罐的油大部分是轻油，但是这部分油也会对膜本身造成一定的污染。值得一提的是，很多大分子有机聚合物也会对膜本身造成一定的污染。

1.4进料含油量高。

这个污水处理厂的MBR系统已经经过了三个月的实际运行测试，已经进行了标定操作。具体来说，处理能力为200-225T/H，膜通量为0.45-0.52m3/(m2.d)。本系统采用反冲洗方式，产水9分钟，停水1分钟。由于反洗频率高，无法保证反洗的水质。进水含油量的增加会限制实际清洗效果，对膜本身的寿命和性能尤其不利。

1.5系统膜组件振打空气设计不合理。

膜系统的设计存在一些问题。MBR系统最初设计的曝气速率为75-100m3/min。同时，膜柱下端的风道上还有一个小孔，方便摇风的喷射。通过这种小孔抖风，可以吹扫膜丝，进而有效清除污泥。在最初的设计阶段，由于缺乏全面的预期，在通过模柱底部时会损失摇动空气，由此造成的风量不足和气孔堵塞也是膜通量有限的重要原因。

1.6操作人员自身意识不足。

该领域的许多操作者和技术人员对膜本身的性能没有足够的了解。MBR膜被污染时，没有及时更换和清洗。当膜污染越来越严重时，已经严重影响了正常的工作要求。当污染严重的膜组件被取出时，会发现膜丝中间有大量的活性污泥，包围着膜丝，进而限制了膜的通量。

2.污水厂MBR膜极限通量的优化措施

2.1缩短污泥龄

针对生物污染带来的困境，可以采用缩短污泥龄的方式进行优化。在具体工作中，可以加强膜区的排泥处理，保证污泥保持良好的沉降。只有污泥本身颗粒更大，活性更高，才能减少对膜的粘附，进而起到理想的控制生物污染的作用。

2.2优化清洗方案

通过对膜污染分析报告的研究，不难发现“油”作为主要污染物，在制定清洗方案的过程中也需要进行调整。比如用0.3%的次氯酸钠反洗，然后调跨膜压差到38kPA。然后用= 0.3%的氢氧化钠反洗，调节跨膜压差至42kPA。用1%草酸反洗，调节跨膜压差至35kPA。比较不同反洗条件下的实际情况。清洗后的膜投入运行后，只有达到预期效果后，才能对所有模块进行清洗。

2.3增加膜区域的空气量

针对膜组件抖动空气的不合理设计，应适当增加膜区的空气量。同时对膜底部的布丰设施进行了改进。实际工作中，首先将底座下的屏幕密封，避免大量空气流失。其次，定期检查保养，定期清理震动气孔。

2.4优化工艺操作

控制溶气气浮池出水水质，含油量控制在25mg/L以下，为了控制水中高分子量和有机物含量，将原溶气气浮中加入的聚丙烯酰胺改为氯化铝。结合生化池污泥的实际情况，定期进行排泥操作，去除污泥中未分解的油和其他有机物，进一步控制膜的污染。取消在线清水反洗环节，避免因水质问题造成膜内部污染，注意风机的维修保养，避免吹入系统的空气因含油量高而造成油污染。重视现场操作人员的培训，必要时邀请专业人员组织培训并提出意见。确保现场管理人员和技术人员能够高效掌握系统的操作要点。

3.结论

就MBR系统的实际运行而言，加强膜组件的定期维护和清洗具有重要意义。在实际工作中，应用现有的技术条件可以减缓MBR膜通量的下降。对于膜本身来说，在被污染之前进行控制和优化是非常重要的。重视膜组件的更换和维护，延长膜本身的使用寿命，也是保证污水处理有序发展的重要前提。结合实践，分析污水处理厂MBR膜通量下降的原因，致力于为今后污水处理的有序发展提供积极的参考。(来源:贵阳中电环境发电有限公司)

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