CN109851043A - 一种基于厌氧反应的mbr膜系统原位清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于厌氧反应的MBR膜系统原位清洗方法，该方法将MBR在膜池中静置，通过控制厌氧反应参数将膜丝上污染物分解破坏，然后通过超曝抖动使污染物脱落，实现MBR系统原位清洗，涉及清洗MBR膜系统的原位清洗技术领域。而且无需或可以减少添加，减少化学试剂对膜系统和环境的危害，在厌氧清洗的过程中可大量减少曝气能耗以及降低清洗费用，减少风机负荷、膜丝曝气搓洗负荷，环保节能的同时大大降低生产运营成本，深度厌氧产生大量的厌氧气体，实现污泥减量化，减少的污泥处置费用。
Description
技术领域
本发明涉及清洗MBR膜系统的原位清洗技术领域，具体为一种基于厌氧反应的MBR膜系统原位清洗方法。
背景技术
MBR膜在正常运行过程中，造成膜通量降低的原因主要是膜堵塞，膜堵塞不能及时清理会造成膜污染。
根据水力清洗对膜污染去除的情况，将膜污染分为可逆膜污染和不可逆膜污染两大类，可逆膜污染：在膜表面形成的滤饼层导致的膜污染，可通过物理清洗去除的膜污染（此污染可通过增大曝气强度和曝气均匀度解决）；不可逆膜污染：不能通过物理清洗，在整个过滤工程中不断累积，最终必须通过化学清洗才能去除的膜污染。
从污染物的位置划分，膜污染分为膜附着层污染和膜堵塞，膜附着层污染：附着层中有悬浮物、胶体物质及微生物形成的滤饼层，溶解性有机物浓缩后形成的凝胶层，溶解性无机物形成的水垢层等；膜堵塞：是由于上述料液中的溶质浓缩、结晶及沉淀导致膜孔产生不同程度的堵塞。
膜污染的影响因素很多，主要取决于膜固有性质、MBR运行条件和污水特性三种条件，膜固有性质：膜的材料、结构、膜孔径大小及分布、疏水性、表面粗糙度及膜表面荷电性等有关，MBR运行条件：如混合液的流速、操作压力、温度、曝气速度、MLSS、污泥停留时间（SRT）水力停留时间（HRT）等，污水特性：在MBR中泥水混合液的特性直接影响到膜的污染程度和膜的使用寿命，如反应器中污泥浓度、pH值、泥水混合液的粘度、及菌胶团的大小及特性等。
膜清洗有物理清洗、化学清洗等方法，物理清洗所需设备简单，但效果有限；化学清洗效果好，单操作复杂，且化学试剂会造成二次污染，对于不同形式的膜污染，应采取不同的清洗方法。
总而言之，本方法仅通过厌氧好氧切换即可完成对膜的清洗而无需或可以减少添加额外化学试剂，减少了对膜的伤害且环境友好。厌氧清洗期间可大量节省曝气能耗、产生大量厌氧气体实现污泥减量化，厌氧清洁的方式减少风机负荷、膜丝曝气搓洗负荷。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于厌氧反应的MBR膜系统原位清洗方法，该方法将MBR膜组件在膜池中静置，通过控制厌氧反应参数将膜丝上污染物分解破坏，然后通过超曝抖动进行使污染物脱落，实现MBR系统原位清洗，解决了上述所存在的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：首先将MBR在膜池中静置，再通过控制厌氧反应中各个参数将膜丝上污染物进行分解和破坏，然后通过超曝抖动使污染物脱落，从而达到实现MBR系统原位清洗的目的，具体包括以下步骤：
S1、MBR膜进行原位厌氧反应，MBR膜材料为聚偏氟乙烯（PVDF）、聚砜（PSF）、聚丙烯（PP）的一种或者几种，所述MBR膜系统中膜组件型式为帘式。
S2、在进行静置厌氧反应期间，控制系统温度为10-40 ℃，其中优选温度区间为25-35 ℃；
S3、在进行静置厌氧反应期间，控制MBR系统初始COD浓度控制为150-10000 ppm，其中将其浓度控制在最优选的初始COD浓度，即为250-5000 ppm。
S4、控制厌氧反应参数，即控制厌氧反应时间范围在2-5天。
S5、进行多组厌氧反应，在温度相同的情况下进行最优反应时间的找寻，最后控制厌氧反应优选时间在3-4天，厌氧清洗期间可大量节省曝气能耗、产生大量厌氧气体实现污泥减量化，厌氧清洁的方式减少风机负荷、膜丝曝气搓洗负荷。
S6、超曝抖动，在厌氧反应完成之后，对厌氧反应之后的混合物进行曝气操作，其中曝气强度范围控制在60-140 Nm3/m2.h。
S7、不断调试曝气强度，进行最优曝气强度的筛选，找寻曝气强度最优选的范围在80-120 Nm3/m2.h，深度厌氧产生大量的厌氧气体，实现污泥减量化，MBR系统运行过程中污泥浓度为4000-12000 ppm。
S8、通过超曝抖动进行使污染物脱落，实现MBR系统原位清洗，通过原位清洗后，MBR系统膜通量提高了200%。
优选的，在进行S3步骤的时候，保持其余变量保持不变，将初始COD浓度分别控制在150-1000ppm、1000-5000ppm和5000-10000ppm三组浓度区间分别操作。
优选的，在进行S4步骤的时候，需要进行相同条件下反应时间为2天、3天、4天和5天四组对照试验。
优选的，在进行S7步骤的时候，需要进行相同条件下控制曝气强度为60- Nm3/m2.h、80-100 Nm3/m2.h、100-120 Nm3/m2.h和120-140 Nm3/m2.h多组实验对照进行最优曝气强度的寻找。
（三）有益效果
本发明提供了一种基于厌氧反应的MBR膜系统清洗方法。具备以下有益效果：
（1）、无需或可以减少添加额外化学试剂，减少化学试剂对膜系统和环境的危害。
（2）、在厌氧清洁的过程中可大量减少曝气能耗以及降低清洗费用，厌氧清洁的方式减少风机负荷、膜丝曝气搓洗负荷，环保节能的同时大大降低生产运营成本。
（3）、深度厌氧产生大量的厌氧气体，实现污泥减量化，减少的污泥处置费用，因此，该方法还具有较好的经济效益。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描 述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明提供一种技术方案：一种基于厌氧反应的MBR膜系统清洗方法，包括反应物静置、厌氧反应和原位清洗，首先将MBR在膜池中静置，再通过控制厌氧反应中各个参数将膜丝上污染物进行分解和破坏，然后通过超曝抖动进行使污染物脱落，从而达到实现MBR系统原位清洗的目的，具体包括以下步骤：
实施例1
S1、将MBR膜堆静置在膜池中进行厌氧反应。
S2、控制在进行静置厌氧反应期间反应参数，即控制厌氧反应时间范围在3天，同时控制厌氧反应时的温度在优选温度区间：25-35 ℃。
S3、控制MBR系统的初始COD浓度分别为150-1000ppm、1000-5000ppm和5000-10000ppm三组浓度区间。
S4、进行多组厌氧反应，在反应温度、时间相同的情况下进行最优的初始COD浓度范围的找寻，最后控制系统初始COD浓度为最优浓度即250-5000 ppm。
S5、超曝抖动，在厌氧反应完成之后，对厌氧反应之后的混合物进行曝气操作，其中曝气强度范围控制在60-140 Nm3/m2.h。
S6、不断调试曝气强度，进行最优曝气强度的筛选，找寻曝气强度最优选的范围在80-120 Nm3/m2.h。
S7、通过超曝抖动进行使污染物脱落，实现MBR系统原位清洗。
实施例2
S1、将MBR膜堆静置在膜池中进行厌氧反应。
S2、在进行静置厌氧反应期间，控制MBR系统的初始COD浓度在优选浓度范围，即为250-5000 ppm，控制厌氧反应时的温度在25-35 ℃。
S3、控制厌氧反应时间分别为2天、3天、4天和5天。
S4、在多组厌氧反应实验中，控制反应温度相同，在不同反应时间下进行厌氧反应进行最优选的反应时间区间的找寻，最后控制时间为最优区间即3-4天。
S5、超曝抖动，在厌氧反应完成之后，对厌氧反应之后的混合物进行曝气操作，其中曝气强度范围控制在60-140 Nm3/m2.h。
S6、不断调试曝气强度，进行最优曝气强度的筛选，找寻曝气强度最优选的范围在80-120 Nm3/m2.h。
S7、通过超曝抖动进行使污染物脱落，实现MBR系统原位清洗。
综上所述，该基于厌氧反应的MBR膜系统原位清洗方法，通过厌氧好氧切换后超曝抖动即可完成对膜的清洗，而且无需或可以减少添加额外化学试剂，减少化学试剂对膜系统和环境的危害；在厌氧清洗的过程中可大量减少曝气能耗以及降低清洗费用；厌氧清洁的方式减少风机负荷、膜丝曝气搓洗负荷，环保节能的同时大大降低生产运营成本；深度厌氧产生大量的厌氧气体，实现污泥减量化，减少的污泥处置费用。因此，该方法还具有较好的经济效益。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于厌氧反应的MBR膜系统原位清洗方法，包括静置厌氧反应和物理清洗，其特征在于：首先将MBR在膜池中静置，再通过控制厌氧反应中各个参数将膜丝上污染物进行分解和破坏，然后通过超曝抖动使污染物脱落，从而实现MBR系统原位清洗的目的，具体包括以下步骤：
S1、将MBR膜堆静置在膜池中进行厌氧反应；
S2、在进行静置厌氧反应期间，控制系统温度为10-40℃，其中优选温度区间为25-35℃；
S3、控制MBR系统初始COD浓度为150-10000ppm，其中将其浓度控制在最优选的初始COD浓度，即为250-5000ppm；
S4、控制厌氧反应参数，即控制厌氧反应时间范围在2-5天；
S5、进行多组厌氧反应，在优选温度区间和初始COD浓度下进行最优反应时间的找寻，最后控制厌氧反应优选时间在3-4天；
S6、超曝抖动，在厌氧反应完成之后，对厌氧反应之后的混合物进行曝气操作，其中曝气强度范围控制在60-140Nm3/m2.h；
S7、不断调试曝气强度，进行最优曝气强度的筛选，找寻曝气强度最优选的范围在80-120Nm3/m2.h；
S8、通过超曝抖动进行使污染物脱落，实现MBR系统原位清洗。
2.根据权利要求1所述的一种基于厌氧反应的MBR膜系统清洗方法，其特征在于：在进行S3步骤的时候，保持其余变量保持不变，将初始COD浓度分为150-1000ppm、1000-5000ppm和5000-10000ppm三组浓度区间分别操作。
3.根据权利要求1所述的一种基于厌氧反应的MBR膜系统清洗方法，其特征在于：在进行S4步骤的时候，需要进行相同条件下反应时间为2天、3天、4天和5天四组对照试验。
4.根据权利要求1所述的一种基于厌氧反应的MBR膜系统清洗方法，其特征在于：在进行S6步骤的时候，需要进行相同条件下控制曝气强度为60-80Nm3/m2.h、80-100Nm3/m2.h、100-120Nm3/m2.h和120-140Nm3/m2.h多组实验对照进行最优曝气强度的寻找。
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| CN202246243U (zh) * | 2011-10-13 | 2012-05-30 | 北京碧水源膜科技有限公司 | 一种低负压抽吸结构新型mbr膜组件 |
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