MBR膜組件有間歇式過(guò)濾和簡(jiǎn)單的連續(xù)過(guò)濾兩種過(guò)濾方式。通常采用間歇式過(guò)濾,有時(shí)也會(huì)采用較簡(jiǎn)單的連續(xù)過(guò)濾方式。不管采用哪種方式,在過(guò)濾運(yùn)行時(shí)曝氣必須是連續(xù)進(jìn)行的。
當(dāng)采用間歇過(guò)濾方式時(shí),系統(tǒng)過(guò)濾一定時(shí)間后,會(huì)暫停一小段時(shí)間,此時(shí)曝氣仍然連續(xù)進(jìn)行,如下圖所示。
停止過(guò)濾時(shí)的曝氣可以有效的清潔膜表面,盡管過(guò)濾的啟動(dòng)和停止需要自動(dòng)控制設(shè)備,但是間歇過(guò)濾仍然是推薦的過(guò)濾方式,因?yàn)槠淇梢员WC膜過(guò)濾工藝更加有效和穩(wěn)定。
推薦的間歇過(guò)濾周期為:9min運(yùn)轉(zhuǎn),1min停止。
一、MBR膜過(guò)濾流程
MBR膜過(guò)濾流程包含兩種,一種是利用水頭差驅(qū)動(dòng)的重力式過(guò)濾,另一種是靠泵抽吸驅(qū)動(dòng)的過(guò)濾。
任何情況下,在膜池前都需要安裝精度為3.0mm或者更小的細(xì)格柵,否則膜組件可能被原水中帶來(lái)的垃圾嚴(yán)重污堵。
建議在MBR工藝之前設(shè)置足夠容量的緩沖池(水力均質(zhì)池),從而能夠平衡BOD負(fù)荷與過(guò)濾水量之間的關(guān)系,進(jìn)而保證生物處理和膜過(guò)濾工藝的穩(wěn)定性。
重力式過(guò)濾的配置:重力式過(guò)濾是利用從膜池液面到過(guò)濾水出水口間的高度差所產(chǎn)生的天然水頭差作為過(guò)濾產(chǎn)水的驅(qū)動(dòng)力(如下圖所示)
為了保證過(guò)濾時(shí)足夠的吸水壓力,從而能夠克服管道閥門的水頭損失,通常情況下產(chǎn)水口的設(shè)計(jì)應(yīng)該低于膜池液位(一般低于液位3m或更多)。
建議集水管到出水口的設(shè)計(jì)采用直接穿墻布管,同時(shí)建議產(chǎn)水管出口處能夠設(shè)計(jì)成U 型從而能夠進(jìn)行管路水封。
過(guò)濾流量由自動(dòng)控制閥(產(chǎn)水控制閥門)控制。當(dāng)反應(yīng)池內(nèi)的水位到達(dá)低液位時(shí),停止過(guò)濾出水;如果到達(dá)高液位時(shí),停止進(jìn)原水。
在重力過(guò)濾時(shí),聚集在配管內(nèi)的空氣,會(huì)嚴(yán)重減少有效水頭,每天需實(shí)施至少1次排空氣操作,否則有效水頭將急劇衰減。
應(yīng)在產(chǎn)水管路最高點(diǎn)設(shè)置空氣排放口,并在排氣口之前安裝自動(dòng)排氣閥。停止過(guò)濾并完全關(guān)閉產(chǎn)水閥,然后打開(kāi)空氣排放閥幾分鐘,空氣就非常容易的被排出去。
泵抽吸式過(guò)濾的配置:利用泵抽吸進(jìn)行過(guò)濾的流程如下圖所示。
產(chǎn)水流量由流量計(jì)和帶自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的水泵來(lái)控制或者由流量計(jì)和帶變頻控制的水泵來(lái)控制。此外,如果反應(yīng)池內(nèi)的水位達(dá)到低液位時(shí),停止過(guò)濾出水;如果達(dá)到高液位時(shí),停止進(jìn)原水。
在泵抽吸運(yùn)轉(zhuǎn)的一些案例中,需要安裝一些設(shè)備用于排放產(chǎn)水管內(nèi)聚集的空氣。一些比較常見(jiàn)的方法有:真空泵、水射器或者人工灌注。
二、膜過(guò)濾系統(tǒng)必要的設(shè)備
膜過(guò)濾過(guò)程所需的主要外圍設(shè)備如下所述:
細(xì)格柵
為了保護(hù)膜、防止堵塞,請(qǐng)使用3mm以下的格柵為膜生物反應(yīng)器的原水進(jìn)行預(yù)處理。推薦使用金屬格網(wǎng),同時(shí)避免任何時(shí)候發(fā)生溢流和穿透。
流量控制裝置
在產(chǎn)水管路上設(shè)置流量控制裝置,可以是與產(chǎn)水流量計(jì)聯(lián)鎖的自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門,或者是與產(chǎn)水流量計(jì)聯(lián)鎖的變頻抽吸泵。如果一列膜池中包含多系列膜組件,建議在一列膜系統(tǒng)上安裝一個(gè)流量控制裝置即可。
跨膜壓差的測(cè)定和計(jì)算
跨膜壓差是通過(guò)測(cè)定膜內(nèi)外的壓力(在產(chǎn)水管路和在膜池中的壓力)值并經(jīng)過(guò)計(jì)算得到的,可以選擇在產(chǎn)水管和膜池上分別安裝壓力表或壓力變送器,并經(jīng)PLC計(jì)算后直接讀出,也可以選擇使用壓差計(jì)。
空氣供給裝置 (如鼓風(fēng)機(jī)等)
空氣供給裝置的作用是供給用于曝氣的空氣。每一臺(tái)膜組件的空氣供給量依據(jù)廠家技術(shù)手冊(cè)中所示的膜組件標(biāo)準(zhǔn)曝氣量選定。
氣體流量計(jì)
推薦采用氣體流量計(jì)來(lái)監(jiān)測(cè)空氣量。如果每列膜池中包含多個(gè)系列膜組件,建議在每列膜系統(tǒng)上至少安裝一個(gè)氣體流量計(jì)。
抽吸水泵
在泵抽吸過(guò)濾模式中,抽吸泵是必要的。由于精確產(chǎn)水流量控制的需要,抽吸泵需要變頻控制。
推薦采用帶有自吸功能的蝸殼泵(離心泵)或者采用帶有自吸功能的容積泵(螺桿泵)。
液位傳感器
液位計(jì)是必要的,安裝在膜池中用來(lái)監(jiān)測(cè)膜池液位,并用來(lái)在PLC上計(jì)算跨膜壓差。
虹吸破壞管
在泵抽吸運(yùn)轉(zhuǎn)且產(chǎn)水排放口低于膜池的案例中,可能出現(xiàn)由于虹吸現(xiàn)象,過(guò)濾不會(huì)因?yàn)樗玫耐V苟V埂?/p>
要防止這種虹吸情況的發(fā)生,必須在產(chǎn)水泵后安裝虹吸破壞管。
三、膜組件在膜池內(nèi)的排列布局
膜生物反應(yīng)器內(nèi)的旋回流線路如下圖的箭頭標(biāo)記所示。
旋回流是由從位于膜組件底部的曝氣管釋放的擦洗空氣驅(qū)動(dòng)所產(chǎn)生的膜箱中部的上升流,和膜箱兩側(cè)的下降流形成。
這種旋回流在攪動(dòng)污泥的同時(shí)也將清理膜表面,為了得到有效的旋回流,在膜池內(nèi)配置時(shí)保留適當(dāng)?shù)拈g隙是非常重要的。
下圖為裝有三個(gè)膜組件的膜池的俯視圖。
MBR膜組件配置參數(shù)W1、W2、W3、L1的范圍可參考如下:
W1:380到680mm
W2:430到730mm
W3:在考慮滿足配管的連接和維護(hù)等的基礎(chǔ)上,盡可能小的設(shè)置與池壁間的空隙(通常400mm間隔)。
L1:在膜系統(tǒng)運(yùn)行的任何時(shí)候,都應(yīng)該保持從膜組件頂端到膜池液位的距離L1在500mm或以上。
四、膜組件與其它曝氣裝置在膜池內(nèi)的布置
如果膜組件與其它曝氣裝置同時(shí)安裝在膜池內(nèi),或者是在帶有既存曝氣裝置的膜池中安裝膜組件。
在下圖的所示的情況下,膜組件與其它曝氣裝置保持為2倍W3的距離。