CN105129972A - 膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方法 - Google Patents

膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方法，膜生物反应器以恒定产水量运行，包括以下步骤：计算一个连续产水期内的膜生物反应器的膜组件的当前膜通量变化率设定膜通量变化率参考值μ，计算该一个连续产水期内的当前膜通量变化率与膜通量变化率参考值μ的比值R，即为以及，比较R值与预设阈值，若R值落入预设阈值内，则调整膜生物反应器的膜组件反冲洗的加药量，若R值落入预设阈值外，则不调整膜生物反应器的膜组件反冲洗的加药量。本发明根据膜污染的实际情况，通过调整发冲洗加药量，将MBR膜的污染消除在刚形成阶段，防止膜污染得不到及时恢复形成协同恶化的效应，节能省时，延长膜组件的使用寿命。

Description

膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域。更具体地说，本发明涉及一种用于膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方法。
背景技术
MBR膜生物反应器是将活性污泥法和膜分离技术相结合，以膜分离技术取代传统常规活性污泥法中二沉池的污水处理新方法。与传统活性污泥法相比，其具有出水水质好且稳定，剩余污泥产量少，占地面积小、易于安装，运行操作方便等许多优点。同时，在实际应用过程中，MBR膜组件在运行过程中的膜污染会导致膜通量衰减快，所需要的膜面积增加，从而导致投资增加。
面对膜组件的污染，现行有效的应对手段包括气洗、水洗以及药洗等，污染较轻时优先采用气洗、水洗，当气洗水洗仍不能使膜通量恢复正常时，开始采用药洗方式清洗膜组件。这种清洗方法存在一些问题，如1)开始采用药洗时，膜污染已经积累到一定的程度，增加药洗难度；2)药洗效果的判断不够量化，膜通量的恢复只能保证大于最小临界膜通量，并不能保证膜组件清洗完全；3)加药量根据经验添加，量化要求低；或按设定最大加药量清洗，在膜污染较轻时，造成一定程度的药剂浪费。实际上，无论气洗、水洗还是药洗，其目的是为了控制膜污染、保持膜的通透性，因此清洗方式及加药量等应根据膜污染的实际情况进行量化调整。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方法，本发明方法能够优化和量化对膜组件进行反冲洗时的加药量，通过更及时、低消耗的药洗等方式，将MBR膜的污染消除在刚形成阶段，防止膜污染得不到及时恢复形成协同恶化的效应。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方法，所述膜生物反应器以恒定产水量运行，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、计算一个连续产水期内的膜生物反应器的膜组件的当前膜通量变化率
步骤二、设定膜通量变化率参考值μ，计算该一个连续产水期内的当前膜通量变化率与膜通量变化率参考值μ的比值R，即为以及，
步骤三、比较步骤三中得到的R值与预设阈值，若R值落入预设阈值内，则调整膜生物反应器的膜组件反冲洗的加药量，若R值落入预设阈值外，则膜生物反应器的膜组件反冲洗不需要加药。
优选的是，其中，所述步骤三还包括：
设置最大加药量Pmax、中等加药量Pmed和最小加药量Pmin，其中，所述中等加药量Pmed＝Pmin+3(R-0.8)×(Pmax-Pmin)；
且设置预设阈值为0.3-0.9或者1.2-2.1，当0.3≤R<0.5，或者1.8≤R<2.1则加药量采用最大加药量；若0.5≤R<0.7，或者1.5≤R<1.8，则加药量为中等加药量；若0.7≤R<0.9或者1.2≤R<1.5，则加药量为最小加药量；若0.9≤R<1.2，则无需调整加药量。
其中，所设阈值仅为参考值、最大加药量Pmax、中等加药量Pmed和最小加药量Pmin，均可由使用者自行设定。
优选的是，其中，所述步骤一中该连续产水期内的膜生物反应器的膜组件的当前膜通量变化率的一种计算方法为：采集该连续产水期的初始膜通量Js和该连续产水期的结束膜通量Je，则该连续产水期的膜通量为Jn＝(Js+Je)/2，膜通量变化率为其中t为该连续产水期的实际时长。
优选的是，其中，所述步骤一中一定连续产水期内的膜生物反应器的膜组件的当前膜通量变化率的另一种计算方法为：设定每天具有N个连续的产水周期，每个产水周期的膜通量为Jn，则每天的膜通量膜通量变化率为
优选的是，其中，所述步骤二中，膜通量变化率参考值μ的设定方法为：采集膜生物反应器的新的膜组件在一定时间段内的膜通量，并应用步骤一中的当前膜通量变化率的计算方法计算新的膜组件的膜通量变化率。
优选的是，其中，所述步骤二中，膜通量变化率参考值μ的另一种设定方法为：采集经离线冲洗后的膜生物反应器的膜组件在一定时间段内的膜通量，并应用步骤一中的当前膜通量变化率的计算方法计算新的膜组件的膜通量变化率。
优选的是，其中，所述步骤三还包括：
设置最大加药量Pmax、中等加药量Pmed和最小加药量Pmin，其中，所述中等加药量Pmed＝Pmin+3(R-0.8)×(Pmax-Pmin)；
且设置预设阈值为0.3-0.9或者1.2-2.1，若R<0.4时，则计算且当膜组件出现破损，需更换膜组件；若R<0.4，当时，膜组件出现严重堵塞，需进行离线清洗；若2.2≤R，膜生物反应器发出警示，需对膜组件进行检修。
优选的是，其中，是否需要更换膜组件的另一种判断方法为：
采集膜生物反应器在初始使用的一定时间段i0内的膜通量Ji0，计算该膜组件在一定时间段内的膜通量均值n为一定时间段i0内的产水周期数；
采集该膜生物反应器在一定时间段i内的膜通量Ji，计算该膜组件在一定时间段内的膜通量均值其中，i0＜i；
若pi＜50％*p0，则该膜组件需要进行更换。
优选的是，其中，所述一定时间段为≤3天。
优选的是，其中，所述膜组件突变为膜组件进行了换新、膜组件进行了离线清洗、膜组件突然大面积断裂或者膜组件大面积堵塞。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明方法能够优化和量化对膜组件进行反冲洗时的加药量，通过更及时、低消耗的药洗等方式，将MBR膜的污染消除在刚形成阶段，防止膜污染得不到及时恢复形成协同恶化的效应；
具体为：1)保证药洗及时，将污染消除在刚形成的阶段，延长膜组件使用寿命，降低成本；2)量化、优化加药量，提高药剂利用率，节约药耗；3)不需新增硬件设备，安全性高，对系统的正常运行基本无影响；4)本发明方法还能对MBR膜的性能进行长期检测，判断是否需要对MBR膜进行离线清洗或者是否需要更换以及及时检修，保证生物膜反应器的工作效率，提高生物膜反应器的工作性能。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明其中一个实施例中膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方法的部分流程图；
图2为本发明其中一个实施例中膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方法的部分逻辑计算框图；
图3为本发明其中一个实施例中恒通量运行下，膜组件膜通量在一个产水周期中的变化趋势图；
图4为本发明其中一个实施例中优化的膜生物反应器反冲洗的系统的部分结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
MBR工艺多以恒定产水量运行，以保证恒通量，但随着工艺运行，膜组件逐渐被污染、清洗不完全等，致使膜通量呈现逐渐降低的趋势。本发明提供了一种根据膜通量的变化趋势作为控制参数以调节膜组件反冲洗的药洗加药量的方法。
如图1～图3所示，本发明提供一种膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方法，所述膜生物反应器以恒定产水量运行，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、计算一个连续产水期内的膜生物反应器的膜组件的当前膜通量变化率
步骤二、设定膜通量变化率参考值μ，计算该一个连续产水期内的当前膜通量变化率与膜通量变化率参考值μ的比值R，即为以及，
步骤三、比较步骤三中得到的R值与预设阈值，若R值落入预设阈值内，则调整膜生物反应器的膜组件反冲洗的加药量，若R值落入预设阈值外，则膜生物反应器的膜组件反冲洗不需要加药。
在一个实施方案中，在上述方案的基础上优选为，所述步骤三还包括：
设置最大加药量Pmax、中等加药量Pmed和最小加药量Pmin，其中，所述中等加药量Pmed＝Pmin+3(R-0.8)×(Pmax-Pmin)；
且设置预设阈值为0.3-0.9或者1.2-2.1，当0.3≤R<0.5，或者1.8≤R<2.1则加药量采用最大加药量；若0.5≤R<0.7，或者1.5≤R<1.8，则加药量为中等加药量；若0.7≤R<0.9或者1.2≤R<1.5，则加药量为最小加药量；若0.9≤R<1.2，则无需调整加药量。在上述方案中，所设阈值仅为参考值、最大加药量Pmax、中等加药量Pmed和最小加药量Pmin，均可由使用者自行设定。
在一个实施方案中，在上述方案的基础上优选为，所述步骤一中该连续产水期内的膜生物反应器的膜组件的当前膜通量变化率的一种计算方法为：采集该连续产水期的初始膜通量Js和该连续产水期的结束膜通量Je，则该连续产水期的膜通量为Jn＝(Js+Je)/2，膜通量变化率为其中t为该连续产水期的实际时长。
在一个实施方案中，在上述方案的基础上优选为，所述步骤一中一定连续产水期内的膜生物反应器的膜组件的当前膜通量变化率的另一种计算方法为：设定每天具有N个连续的产水周期，每个产水周期的膜通量为Jn，则每天的膜通量膜通量变化率为 d J d t = | dJ d d t | .
在一个实施方案中，在上述方案的基础上优选为，所述步骤二中，膜通量变化率参考值μ的设定方法为：采集膜生物反应器的新的膜组件在一定时间段内的膜通量，并应用步骤一中的当前膜通量变化率的计算方法计算新的膜组件的膜通量变化率。
在一个实施方案中，在上述方案的基础上优选为，所述步骤二中，膜通量变化率参考值μ的另一种设定方法为：采集经离线冲洗后的膜生物反应器的膜组件在一定时间段内的膜通量，并应用步骤一中的当前膜通量变化率的计算方法计算新的膜组件的膜通量变化率。
在一个实施方案中，在上述方案的基础上优选为，所述步骤三还包括：
设置最大加药量Pmax、中等加药量Pmed和最小加药量Pmin，其中，所述中等加药量Pmed＝Pmin+3(R-0.8)×(Pmax-Pmin)；
且设置预设阈值为0.3-0.9或者1.2-2.1，若R<0.4时，则计算且当膜组件出现破损，需更换膜组件；若R<0.4，当时，膜组件出现严重堵塞，需进行离线清洗；若2.2≤R，膜生物反应器发出警示，需对膜组件进行检修。在上述方案中，所设阈值仅为参考值、最大加药量Pmax、中等加药量Pmed和最小加药量Pmin，均可由使用者自行设定。
在一个实施方案中，在上述方案的基础上优选为，是否需要更换膜组件的另一种判断方法为：
采集膜生物反应器在初始使用的一定时间段i0内的膜通量Ji0，计算该膜组件在一定时间段内的膜通量均值n为一定时间段i0内的产水周期数；
采集该膜生物反应器在一定时间段i内的膜通量Ji，计算该膜组件在一定时间段内的膜通量均值其中，i0＜i；
若pi＜50％*p0，则该膜组件需要进行更换。
在一个实施方案中，在上述方案的基础上优选为，所述一定时间段为≤3天。
在一个实施方案中，在上述方案的基础上优选为，所述膜组件突变为膜组件进行了换新、膜组件进行了离线清洗、膜组件突然大面积断裂或者膜组件大面积堵塞。
如图1～图3所示，本发明提供一种膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方法，所述膜生物反应器以恒定产水量运行，其特征在于，包括以下步骤：
1.根据实时采集的膜通量，计算每个产水周期的膜通量Jn、每天的膜通量Jd及当前膜通量变化率
1)第n个产水周期的膜通量：Jn，单位LMH
Jn＝(Js+Je)/2
其中Js为产水期开始时的膜通量，Je为产水期结束时的膜通量
2)根据每个产水周期膜通量Jn计算每日的膜通量Jd
J d = ( &Sigma; n = 1 N J n ) / N
N：表示每天有N个产水周期
3)计算当前膜通量变化率
此处可以采用周期膜通量变化率
或采用日膜通量变化率
2.设定膜通量变化率参考值μ
该参考值依据运行开始初期的膜通量变化率取值。具体方法可参考如下：
1)记录、计算新组件或组件离线清洗后，前3天运行中周期膜通量变化率；
2)计算上述3天内所有周期膜通量变化率的均值，以此均值作为膜通量变化率参考值。
3.计算当前膜通量变化率与膜通量变化率参考值μ的比值
R = ( d J d t ) / &mu;
4.加药量调整及膜性能监控
首先根据历史经验确定加药量最大值Pmax、中等范围Pmed和最小值Pmin；随后根据当前膜通量变化率与膜通量变化率参考值确定加药量。
中等加药量定义如下：
Pmed＝Pmin+3(R-0.8)×(Pmax-Pmin)
中等加药量的定义及R值范围的设定，可由使用者根据自身工艺运行情况进行调节。
此处需说明：1)加药量在尽可能保证原加药种类及加药方式的条件下调整；2)加药量是动态变化的，随周期内膜通量的变化而实时计算变化。
根据当前膜通量变化率与膜通量变化率参考值的比值R确定加药量，1)若R<0.4，则计算当时，判断膜组件可能出现破损，需对其进行检修；当时，判断膜组件出现严重堵塞，建议离线清洗；2)若0.3≤R<0.5，或1.8≤R<2.1则加药量采用最大加药量；3)若0.5≤R<0.7，或1.5≤R<1.8，则加药量为中等加药量；4)若0.7≤R<0.9或1.2≤R<1.5，则加药量为最小加药量；5)若0.9≤R<1.2，则无需考虑加药问题，按原设定正常反洗即可；6)若2.2≤R，则判断膜组件发生了突然变化，可能为膜组件换新、离线清洗后膜通量变化，也可能膜组件突然大面积断裂或大面积堵塞，将给出警示，建议厂区及时对膜组件进行检修。
5.膜性能长期监控
设膜组件在运行时间(t1,t2,...,ti,···)内，其膜通量为(J1,J2,...,Ji,···)，定义膜组件在该时间段内膜通量均值为pi：
p i = &Sigma; 1 i J i i - - - ( 4.2 )
设定膜通量均值稳定值为p0，当膜组件膜通量均值pi＜50％*p0时，建议更换膜组件，此处该方法可用于辅助判断该膜系统长期运行性能的监控。
p0设定：记录、计算新组件或组件离线清洗后，前3天运行中周期膜通量，计算所述3天内所有周期膜通量的均值，以此均值作为p0。
例如：以某水厂为例，某日处理量9千吨水厂，采用MBR膜工艺，产水周期采用进水7分钟停1分钟的方式运行，即为一个产水周期为8分钟，以工艺运行2h数据为例进行分析，实时数据如下表1：
表1
时间 膜通量 时间 膜通量 时间 膜通量
2015-07-2000:00:00 0.07 2015-07-2000:31:00 328.5 2015-07-2001:02:00 340.51
2015-07-2000:01:00 343.54 2015-07-2000:32:00 322.7 2015-07-2001:03:00 336.61
2015-07-2000:02:00 332.17 2015-07-2000:33:00 0.07 2015-07-2001:04:00 314.25
2015-07-2000:03:00 326.92 2015-07-2000:34:00 365.84 2015-07-2001:05:00 334.81
2015-07-2000:04:00 333.24 2015-07-2000:35:00 340.12 2015-07-2001:06:00 0.15
2015-07-2000:05:00 329.63 2015-07-2000:36:00 317.2 2015-07-2001:07:00 412.21
2015-07-2000:06:00 329.14 2015-07-2000:37:00 342.35 2015-07-2001:08:00 337.49
2015-07-2000:07:00 324.77 2015-07-2000:38:00 335.57 2015-07-2001:09:00 326.39
2015-07-2000:08:00 0.07 2015-07-2000:39:00 317.13 2015-07-2001:10:00 335.8
2015-07-2000:09:00 356.22 2015-07-2000:40:00 333.24 2015-07-2001:11:00 326.79
2015-07-2000:10:00 337.56 2015-07-2000:41:00 0.15 2015-07-2001:12:00 329.95
2015-07-2000:11:00 316.72 2015-07-2000:42:00 420.76 2015-07-2001:13:00 331.57
2015-07-2000:12:00 341.98 2015-07-2000:43:00 338.42 2015-07-2001:14:00 344.8
2015-07-2000:13:00 335.51 2015-07-2000:44:00 327.78 2015-07-2001:15:00 0.07
2015-07-2000:14:00 311.96 2015-07-2000:45:00 334.93 2015-07-2001:16:00 344.27
2015-07-2000:15:00 331.87 2015-07-2000:46:00 326.19 2015-07-2001:17:00 333.54
2015-07-2000:16:00 0.11 2015-07-2000:47:00 330.9 2015-07-2001:18:00 326.19
2015-07-2000:17:00 422.29 2015-07-2000:48:00 330.41 2015-07-2001:19:00 332.68
2015-07-2000:18:00 337.7 2015-07-2000:49:00 340.93 2015-07-2001:20:00 328.78
2015-07-2000:19:00 328.82 2015-07-2000:50:00 0.07 2015-07-2001:21:00 328.08
2015-07-2000:20:00 331.69 2015-07-2000:51:00 344.25 2015-07-2001:22:00 328.31
2015-07-2000:21:00 327.54 2015-07-2000:52:00 331.91 2015-07-2001:23:00 0.07
2015-07-2000:22:00 330.17 2015-07-2000:53:00 326.31 2015-07-2001:24:00 368.49
2015-07-2000:23:00 332.01 2015-07-2000:54:00 332.7 2015-07-2001:25:00 341.44
2015-07-2000:24:00 341.14 2015-07-2000:55:00 330.2 2015-07-2001:26:00 317.01
2015-07-2000:25:00 0.08 2015-07-2000:56:00 330.2 2015-07-2001:27:00 342.33
2015-07-2000:26:00 343.75 2015-07-2000:57:00 324.42 2015-07-2001:28:00 337.17
2015-07-2000:27:00 332.46 2015-07-2000:58:00 0.08 2015-07-2001:29:00 321.94
2015-07-2000:28:00 327.46 2015-07-2000:59:00 366.37 2015-07-2001:30:00 333.38
2015-07-2000:29:00 331.45 2015-07-2001:00:00 341.7 2015-07-2001:31:00 0.21
2015-07-2000:30:00 330.04 2015-07-2001:01:00 316.41 2015-07-2001:32:00 384.94
采用表1中实时数据进行计算：
1.计算周期膜通量(Jn，单位LMH)
Jn＝(Js+Je)/2
计算结果见下表2：
时间(周期) 周期通量 周期 周期通量 周期 周期通量
1 334.155 21 264.045 41 310.055
2 344.045 22 376.745 42 338.42
3 381.715 23 371.265 43 303.32
4 333.225 24 340.095 44 331.08
5 349.54 25 339.61 45 345.395
6 380.84 26 353.93 46 303.15
7 334.335 27 340.99 47 318.315
8 350.59 28 339.615 48 274.985
9 378.505 29 0 49 303.255
10 336.29 30 382.355 50 318.585
11 350.935 31 344.27 51 298.645
12 363.965 32 394.455 52 304.95
13 335.25 33 367.415 53 334.755
14 350.775 34 305.15 54 331.795
15 327.935 35 308.28 55 339.57
16 335.405 36 332.995 56 374.215
17 352.04 37 328.605 57 330.42
18 278.085 38 334.65 58 336.335
19 337.135 39 328.69 59 358.105
20 371.29 40 300.13 60 322.695
2.计算当前膜通量变化率
d J d t = | dJ n d t |
计算结果见下表3：
周期 变化率 周期 变化率 周期 变化率 周期 变化率 周期 变化率
1 13 3.19 25 0.05 37 0.49 49 3.14
2 1.24 14 1.94 26 1.79 38 0.76 50 1.92
3 4.71 15 2.86 27 1.62 39 0.74 51 2.49
4 5.39 16 0.83 28 0.15 40 3.17 52 0.70
5 2.04 17 2.08 29 / 41 1.24 53 3.73
6 3.91 18 9.24 30 / 42 3.55 54 0.37
7 5.17 19 6.56 31 4.23 43 3.90 55 0.86
8 2.03 20 4.27 32 6.27 44 3.47 56 4.33
9 3.49 21 13.41 33 3.38 45 1.79 57 5.47
10 4.69 22 12.52 34 6.92 46 4.69 58 0.66
11 1.83 23 0.69 35 0.39 47 1.90 59 2.72
12 1.63 24 3.90 36 3.09 48 5.42 60 4.43
3.设定膜通量变化率参考值μ
考虑到本实例数据量有限，μ值取前10个周期内膜通量变化率均值，μ＝3.63
4.计算比值R
R = ( d J d t ) / &mu;
计算结果见下表4：
周期 R 周期 R 周期 R 周期 R 周期 R
1 13 0.88 25 0.01 37 0.13 49 0.87
2 0.34 14 0.53 26 0.49 38 0.21 50 0.53
3 1.30 15 0.79 27 0.45 39 0.21 51 0.69
4 1.48 16 0.23 28 0.04 40 0.87 52 0.19
5 0.56 17 0.57 29 11.69 41 0.34 53 1.03
6 1.08 18 2.55 30 13.17 42 0.98 54 0.10
7 1.42 19 1.81 31 1.17 43 1.07 55 0.24
8 0.56 20 1.18 32 1.73 44 0.96 56 1.19
9 0.96 21 3.69 33 0.93 45 0.49 57 1.51
10 1.29 22 3.45 34 1.91 46 1.29 58 0.18
11 0.50 23 0.19 35 0.11 47 0.52 59 0.75
12 0.45 24 1.07 36 0.85 48 1.49 60 1.22
5.加药量调节
加药量设定：最大值Pmax＝30mg/L、最小值Pmin＝5mg/L
中等加药量Pmed＝Pmin+3(R-0.8)×(Pmax-Pmin)
周期11、12，0.3<R<0.5，建议采用最大加药量清洗；
周期14，R＝0.53，建议采用中等加药量
周期13，R＝0.88，建议最小加药量
周期20，R＝1.18，不需要加药；
周期16，R＝0.23，膜组件破损；
周期23，R＝0.19，膜组件堵塞；
周期18，R＝2.55，膜组件突变，可能是膜组件换新、离线清洗，或膜组件突然大面积断裂或大面积堵塞。
本发明同时还提供一种优化的膜生物反应器反冲洗的系统，如图4所示，包括压力计、流量计、反冲洗流量控制装置、加药量控制装置、变频器、水泵和冲洗管，压力计和流量计与反冲洗流量控制装置相连接，反冲洗流量控制装置依次与加药量控制装置、变频器、水泵、冲洗管相连接；根据膜通量的变化趋势确定加药量或者不加药清洗方式，以确定水泵输出，进而达到控制膜组件清洗方式的目的。
本发明方法能够优化和量化对膜组件进行反冲洗时的加药量，通过更及时、低消耗的药洗等方式，将MBR膜的污染消除在刚形成阶段，防止膜污染得不到及时恢复形成协同恶化的效应。
本发明方法是简化的优化加药方法。对本发明的运用膜通量的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方法，所述膜生物反应器以恒定产水量运行，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、计算一个连续产水期内的膜生物反应器的膜组件的当前膜通量变化率
步骤二、设定膜通量变化率参考值μ，计算该一个连续产水期内的当前膜通量变化率与膜通量变化率参考值μ的比值R，即为以及，
步骤三、比较步骤三中得到的R值与预设阈值，若R值落入预设阈值内，则调整膜生物反应器的膜组件反冲洗的加药量，若R值落入预设阈值外，则膜生物反应器的膜组件反冲洗不需要加药。
2.如权利要求1所述的膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方法，其特征在于，所述步骤三还包括：
设置最大加药量Pmax、中等加药量Pmed和最小加药量Pmin，其中，所述中等加药量Pmed＝Pmin+3(R-0.8)×(Pmax-Pmin)；
且设置预设阈值为0.3-0.9或者1.2-2.1，当0.3≤R<0.5，或者1.8≤R<2.1则加药量采用最大加药量；若0.5≤R<0.7，或者1.5≤R<1.8，则加药量为中等加药量；若0.7≤R<0.9或者1.2≤R<1.5，则加药量为最小加药量；若0.9≤R<1.2，则无需调整加药量。
3.如权利要求2所述的膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方法，其特征在于，所述步骤一中该连续产水期内的膜生物反应器的膜组件的当前膜通量变化率的一种计算方法为：采集该连续产水期的初始膜通量Js和该连续产水期的结束膜通量Je，则该连续产水期的膜通量为Jn＝(Js+Je)/2，膜通量变化率为其中t为该连续产水期的实际时长。
4.如权利要求3所述的膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方法，其特征在于，所述步骤一中一定连续产水期内的膜生物反应器的膜组件的当前膜通量变化率的另一种计算方法为：设定每天具有N个连续的产水周期，每个产水周期的膜通量为Jn，则每天的膜通量膜通量变化率为
5.如权利要求1所述的膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方法，其特征在于，所述步骤二中，膜通量变化率参考值μ的设定
方法为：采集膜生物反应器的新的膜组件在一定时间段内的膜通量，并应用步骤一中的当前膜通量变化率的计算方法计算新的膜组件的膜通量变化率。
6.如权利要求1所述的膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方法，其特征在于，所述步骤二中，膜通量变化率参考值μ的另一种设定方法为：采集经离线冲洗后的膜生物反应器的膜组件在一定时间段内的膜通量，并应用步骤一中的当前膜通量变化率的计算方法计算新的膜组件的膜通量变化率。
7.如权利要求3所述的膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方法，其特征在于，所述步骤三还包括：
设置最大加药量Pmax、中等加药量Pmed和最小加药量Pmin，其中，所述中等加药量Pmed＝Pmin+3(R-0.8)×(Pmax-Pmin)；
且设置预设阈值为0.3-0.9或者1.2-2.1，若R<0.4时，则计算且当时，膜组件出现破损，需更换膜组件；若R<0.4，当时，膜组件出现严重堵塞，需进行离线清洗；若2.2≤R，膜生物反应器发出警示，膜组件突变。
8.如权利要求4所述的膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方法，其特征在于，是否需要更换膜组件的另一种判断方法为：
采集膜生物反应器在初始使用的一定时间段i0内的膜通量Ji0，计算该膜组件在一定时间段内的膜通量均值n为一定时间段i0内的产水周期数；
采集该膜生物反应器在一定时间段i内的膜通量Ji，计算该膜组件在一定时间段内的膜通量均值其中，i0＜i；
若pi＜50％*p0，则该膜组件需要进行更换。
9.如权利要求5或6或8中任一项所述的膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方法，其特征在于，所述一定时间段为≤3天。
10.如权利要求7所述的膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方法，其特征在于，所述膜组件突变为膜组件进行了换新、膜组件进行了离线清洗、膜组件突然大面积断裂或者膜组件大面积堵塞。
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