一體化污水處理設(shè)備 MBR膜組件在設(shè)計(jì)和清洗方面的要點(diǎn)

MBR屬于微濾膜，是按能通過的顆粒物粒徑來定義的，膜的堵塞問題是關(guān)鍵，一些易結(jié)垢、含油類物質(zhì)和粘稠性物質(zhì)較多的廢水，一般不要采用MBR膜法處理。

MBR膜法現(xiàn)在應(yīng)用越來越廣，要想在使用中盡量減少維護(hù)工作量，在設(shè)計(jì)階段就需要注意以下問題：

一、不適合MBR膜法處理的廢水類型

不適合MBR膜法處理的廢水類型：乳化液/研磨液/淬火液/冷卻液廢水、表面活性劑廢水、石油類廢水、脂類廢水（有預(yù)處理措施除外）。

二、MBR組件的設(shè)計(jì)

1、MBR膜組件通常是把膜片拼裝在一起形成一個(gè)膜組件，要注意的是，膜片與膜片之間間距要足夠大，有效距離要大于100mm（軸心距大于140mm），如果膜片本身膜絲密度大，則有效間距要適當(dāng)放寬，這樣做的目的是保持沖洗氣流順暢到達(dá)頂部膜絲，同時(shí)也減少膜絲之間的板結(jié)和截留物，減少膜組件的清洗頻率。

平板膜的間距只要60～80mm就可以，太大的間距將導(dǎo)致MBR組件占用生化槽腔空間太大。

2、膜片橫向和豎向裝都可以，具體取決于安裝的空間。推薦使用豎向安裝的方式。

橫向裝時(shí)，要使得膜絲保持微下垂，下垂幅度在10mm內(nèi)，也就是說，在保證膜絲不受拉力的前提下，膜絲盡量直，這樣膜絲和膜絲之間就不會(huì)留有太多的雜物。

3、不要把膜組件設(shè)計(jì)的很大，因?yàn)樘蟮哪そM件，在生化槽腔的安裝密度就會(huì)大，同樣的攪拌空氣量對(duì)它來講就會(huì)顯得不足。

當(dāng)MBR膜上積累很多包裹物的時(shí)候，就需要對(duì)膜進(jìn)行噴洗，噴洗可用高壓水槍或自來水，安裝太密會(huì)很難沖洗到內(nèi)層膜片。

4、 建議單個(gè)膜組件處理量不要超過1.5m³/h。

三、MBR腔曝氣裝置的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、 曝氣裝置可以固定在池底（需要做膜組件承托架和膜組件滑入導(dǎo)軌），也可以跟膜組件做在一起，曝氣管的位置要做精心考慮，采用DN20穿孔管，每個(gè)膜片間隙對(duì)應(yīng)一路穿孔管，曝氣孔鉆孔大小Φ2.0mm，鉆孔間距100mm，相鄰兩路穿孔管鉆孔位置交錯(cuò)穿插，孔口做單排垂直向上，不用擔(dān)心沉降的污泥會(huì)對(duì)孔口產(chǎn)生堵塞。孔口做成雙排斜向下的做法一般認(rèn)為不可取。

2、 曝氣量的大小進(jìn)行粗略估算，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)字，按照氣水比24:1即可（常規(guī)池深3.5m），

風(fēng)機(jī)排風(fēng)壓頭選型比液位高0.01MPa=1m。

風(fēng)機(jī)出口設(shè)置泄氣閥，泄氣管口徑全開能卸掉70%的空氣量即可。

泄氣口上加裝消音器。

以上這套裝置用來控制生化槽中的DO值以及保護(hù)風(fēng)機(jī)。

3、 每個(gè)膜組件曝氣都設(shè)置單獨(dú)的調(diào)節(jié)閥。

整個(gè)生化槽的充氧曝氣要另外做單獨(dú)的控制閥。

用微孔充氧曝氣裝置，確保能靈活調(diào)整攪拌空氣量和充氧空氣量。

4、 MBR池DO控制在為2.5～5之間，正常液位約為3ppm，在液位高低不同時(shí)，DO也會(huì)有變化，不宜長時(shí)間超過5.0ppm。

四、MBR抽吸泵（自吸泵）的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、 有條件的情況下，盡量每個(gè)膜組件配1臺(tái)泵，，在每個(gè)膜組件吸水管路上裝透明流量計(jì),這樣方便觀察判定每個(gè)膜組件的狀態(tài)（壓力和流量）。

也可以多個(gè)膜組件共一臺(tái)泵。

2、 抽吸泵盡量低于低液位安裝（即水泵倒灌安裝），越低越好。

在膜組件正常狀態(tài)下，靠自吸泵的虹吸也是可以出水的，如果MBR是池內(nèi)安裝是地下池，為確保倒灌安裝，水泵可以做下沉地下機(jī)房，用以確保抽吸泵能倒灌安裝有足夠的倒灌吸程。

如果MBR為箱式設(shè)備地表安裝，為確保倒灌安裝，水泵做箱體側(cè)壁外置安裝即可，水泵吸水口低于MBR腔液位，確保抽吸泵能倒灌安裝有足夠的吸程。

要求水泵低于MBR的低液位的倒灌安裝，主要考慮的影響因素是跨膜壓差，MBR的各品牌規(guī)定略有不同，一般不宜高于0.03Mpa=3m。

在這里跨膜壓差不一定等于真空表讀數(shù)，還要看泵的進(jìn)水口高度和生化池液位的高度差，如果真空表的讀數(shù)為0.03MPa=3m，生化池液位比泵進(jìn)水口高1m（即水泵倒灌1m），那么此時(shí)的跨膜壓差為0.04MPa=4m。即真空表的讀數(shù)+倒灌1m的水柱壓力=0.03MPa=3m+水泵倒灌1m=0.04MPa=4m。

若泵安裝位置高于生化池液位1m，則水泵為吸上式安裝，吸上高度為1m，此時(shí)的跨膜壓差只有0.02MPa=真空表的讀數(shù)0.03MPa=3m +吸上-1m的水柱壓力=2m。

公式：跨膜壓差=真空表讀數(shù)（取正）+（生化池液面高度-抽吸泵進(jìn)水口高度）。

3、 抽吸泵出口管路盡量要加裝透明流量計(jì)和取樣閥。

透明的流量計(jì)就可以直觀的看到水質(zhì)狀態(tài)。

每個(gè)流量計(jì)前面或后面加調(diào)節(jié)閥，用來調(diào)節(jié)膜組件的出水量。

4、  MBR設(shè)備的電氣控制

     MBR抽吸泵（自吸泵）啟停時(shí)間：

推薦抽吸泵啟動(dòng)運(yùn)行13min，停泵2min，即水泵一個(gè)運(yùn)行周期T=13+2=15min。

設(shè)置超壓停泵電路，在電接點(diǎn)壓力表壓力超*，能停泵并報(bào)警。

控制電路上要設(shè)置抽吸泵與風(fēng)機(jī)互鎖聯(lián)動(dòng)電路，確保風(fēng)機(jī)在停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，抽吸泵不工作。

五、化學(xué)浸泡法清洗MBR組件的輔助清洗設(shè)備設(shè)計(jì)

1、在有條件的情況下，盡量實(shí)現(xiàn)整個(gè)MBR膜組件的整組清洗。

請(qǐng)先前要求做好膜組件的出池入池定位（在MBR設(shè)備設(shè)計(jì)中就要確保膜組件在生化槽腔內(nèi)具有定位設(shè)計(jì)，可以采用“一面兩銷定位設(shè)計(jì)”），MBR設(shè)備設(shè)計(jì)中，要確保水管、氣管做方便拆卸的活連接設(shè)計(jì)（氣管如果不與膜組件做在一起則氣管不用考慮），而且這個(gè)活連接要經(jīng)久耐用，建議用優(yōu)質(zhì)法蘭連接或者采用雙由令球閥連接（由令指的是union，活接的意思，即閥門兩端是采用活接頭連接）。

通常在膜組件的上方設(shè)置起重行車，行車起重量一般為1t，減輕膜組件吊裝的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2、 化學(xué)浸泡槽一般要做三個(gè)，槽的大小要膜組件放進(jìn)去有較大余量，高度在淹沒膜絲之后再留500mm的超高水位，每個(gè)浸泡槽要做好穿孔曝氣管道及其保護(hù)平臺(tái)。

浸泡槽總深度=池底平臺(tái)高度+膜組件底部到上層膜絲的高度+500mm超高。

3、三個(gè)浸泡槽邊上要設(shè)置二個(gè)儲(chǔ)液桶，其容量要大于浸泡槽的有效容積，用來將清洗藥液重復(fù)利用。

4、每個(gè)浸泡槽配套一臺(tái)FSB耐腐蝕氟塑料泵，用來將藥液從浸泡槽中移送到儲(chǔ)液桶或排放。

5、要考慮洗過之后的廢液的處理方式，NaOH可以當(dāng)作藥劑加入到系統(tǒng)中，NaClO經(jīng)過澄清處理直接排放或儲(chǔ)存回用即可，檸檬酸可以慢慢投加到生化處理系統(tǒng)中。

6、每個(gè)浸泡槽的攪拌空氣量按照劇烈攪拌來設(shè)計(jì)，并安裝有調(diào)節(jié)閥。

7、浸泡槽要設(shè)有自來水加入管道，管道要粗，避免在自來水注水上浪費(fèi)時(shí)間，注滿時(shí)間以10min為宜，參考數(shù)據(jù)，在自來水壓力P=2~3Kgf/cm²時(shí)，DN50的自來水管流量Q=18~22m³/h。

8、常用化學(xué)清洗藥劑及濃度：

NaOH（用來殺菌和清洗掉有機(jī)污染物）：濃度1%~2%，浸泡時(shí)間>2h；

檸檬酸（用來除去無機(jī)結(jié)垢，沒有則省略）：濃度2%，浸泡時(shí)間>2h；

NaClO（10%液體，用來深度殺菌，恢復(fù)膜絲過濾功能）：濃度5%，浸泡時(shí)間>2h；

酒精（95%工業(yè)級(jí)酒精）單片浸泡2min，用來恢復(fù)失水后的膜絲，未脫水則省略；

9、清洗步驟：水沖洗→水浸洗→堿液浸洗→檸檬酸浸洗→NaClO浸洗→水沖洗→復(fù)位。

10、注意，檸檬酸為有機(jī)酸，使用不受限制，但如果距離下次使用超過1個(gè)月，就會(huì)在儲(chǔ)存過程中發(fā)霉變質(zhì)，建議一次性使用。

11、注意，每次清洗完需要檢查膜絲斷絲，對(duì)于斷絲，要單根打結(jié)處理。

六、MBR膜組件的在線反沖洗

1、MBR膜組件在線反沖水量約為正常過濾流量的3~5倍，壓力不要超過250KPa，否則會(huì)對(duì)膜絲造成損壞。在線反沖洗的前提是采購的膜片支持在線反沖，不要膜片不支持反沖洗卻做了反沖洗，造成膜絲孔徑擴(kuò)大。

2、MBR的反沖洗跟傳統(tǒng)意義的反沖洗的效果不同，MBR的正常堵塞大部分是由微生物在膜絲內(nèi)部的滋生繁殖引起的，而由顆粒物引起的硬堵塞占很小的分量，所以不要對(duì)在線反沖洗抱有太大希望。

長期使用，還是要采用化學(xué)清洗，才能確保MBR的使用壽命。

但在線反沖洗還是要加，用來應(yīng)對(duì)非正常堵塞的情況，比如污泥狀態(tài)惡化、MBR抽吸泵流量被誤操作，調(diào)的很大或進(jìn)入了微小顆粒物，引起了硬堵塞，反沖洗還是很有效果的。

3、 MBR膜組件的在線反沖洗由PLC自動(dòng)控制，每天一次。

4、 在有自來水水源的地方，反沖洗水可以用自來水，自來水末端裝自來水過濾器，過濾精度需達(dá)到50μm。可以直接由自來水管路接入，不用裝加壓泵，但務(wù)必要裝壓力表和流量計(jì)。

5、 沒有自來水水源的地方，反沖洗水可以用經(jīng)過MBR膜處理后的存在清水箱里的中水作為反沖洗水，此時(shí)要設(shè)置反沖洗泵（自吸泵），將清水箱里的中水打回MBR膜，反沖洗水泵流量Q=正常過濾流量的3~5倍(m³/h)，水泵揚(yáng)程H≤25m。

七、MBR膜的品牌選用問題

目前，MBR膜的質(zhì)量進(jìn)口和國產(chǎn)的差距還是很大的，雖然國產(chǎn)品牌通過增加膜絲數(shù)量、減少通量設(shè)計(jì)量也可以滿足需要，但相應(yīng)的問題不少。

價(jià)格方面，進(jìn)口膜約為國產(chǎn)膜的3～5倍，在價(jià)格可以接受的前提下，盡量采用進(jìn)口膜。

國產(chǎn)膜在保證足夠的設(shè)計(jì)余量的前提下還是可以使用的，設(shè)計(jì)通量方面，一般國產(chǎn)膜廠家出廠的設(shè)計(jì)通量已經(jīng)留了足夠的余量，但通常設(shè)計(jì)人員還是要再增加余量，一般認(rèn)為增加50%以上即可，不必增加太大余量。

市場(chǎng)上出現(xiàn)的平板膜，抗污染性能普遍優(yōu)于絲狀膜。

平板膜分為PVDF材質(zhì)和PTFE材質(zhì)，其中PTFE的抗污染性能強(qiáng)。

PTFE目前只有進(jìn)口產(chǎn)品，以日本的性能佳。推薦三菱和精工的膜片。

MBR膜的設(shè)計(jì)通量參考供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù)。