再生水MBR膜池运行优化探讨

再生水 MBR膜池运行优化 探讨

袁弘 1 陈淑荣 2

1.内蒙古京能盛乐热电有限公司，内蒙古 呼和浩特 011518； 2 .内蒙古兴海电力服务有限责任公司 ，内蒙古 乌兰察布 013750 ；

【摘 要】：介绍了某电厂MBR膜池存在问题，通过优化MBR膜擦洗风机的运行方式、调整MBR膜池的活性污泥浓度、根据进水温度调整MBR膜池的出水流量、优化MBR膜反洗等方面下手，来证明以上优化的可行性，以解决众多MBR膜池运行差压高的困境。

【关键词】：MBR膜；运行优化

0引言

MBＲ( 膜生物反应器) 具有占地省、出水水质高 等特点，目前关于MBＲ工艺的研究和工程应用越来越多。该电厂再生水MBＲ深度处理系统的水源为蒙牛污水处理厂和佳明污水处理厂的中水。该电厂MBR膜设计寿命5年，已运行4年，随着运行年限的增加，MBR膜的跨膜压差逐渐增加，MBR膜的跨膜压差升高，造成MBR膜污堵的频次和化学清洗的频次增加；随着运行年限的增加，MBR膜丝的破损程度增加，MBR膜池的产水浊度增加。蒙牛中水的磷酸盐和氨氮含量较高，蒙牛污中水和佳明中水的COD含量都比较低，活性污泥的活性较差，MBR膜的跨膜压差较高，接近设计极限值。冬季中水温度较低，MBR膜的跨膜压差较夏季高10KPa。

为保障系统的正常运行，延长MBR膜使用寿命，解决MBR膜跨膜压差高、清洗频繁、MBR膜丝破损增加产水浊度增加、冬季MBR膜池跨膜压差超标等问题，必须对MBR系统进行优化。

1工程概况

中水深度处理系统进水水源为内蒙古蒙牛乳业（集团）股份有限公司污水处理厂及丰华污水处理厂处理后的再生水。污水处理厂来的再生水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）中的二级标准。核心工艺采用MBR工艺，生产出合格的水输送至化学水系统进行脱盐处理后用于锅炉补给水。工艺流程图见下图。

2原因分析

1. MBR膜运行年限和跨膜压差检查如下：

再生水深度处理系统2015年08月开始调试，2015年10月投入运行，已运行4年，技术协议规定运行年限为5年，随着运行年限的增加，MBR膜池跨膜压差环比增加约10kPa。

2. MBR膜丝破损情况检查如下：

1、2、3、4号MBR膜池的膜丝均存在不同程度的破损情况。4号MBR膜池的膜丝破损最为严重,见下图。

3. MBR膜池曝气头检查如下：

1、2、3、4号MBR膜池的曝气头均存在不同程度的堵塞问题。曝气头堵塞后，膜丝附着的活性污泥无法脱落，膜丝全部附着污泥，且无法产水，如下图黑色部分。

。

4. 中水水质进行调查如下：

从上表可以看出，中水的总磷和氨氮含量较高，COD含量较低。该中水的营养物质含量较低，导致活性污泥的活性较低。

5. MBR膜池进水水温调查：

2018年10月之前，我厂水源为蒙牛中水，蒙牛污水厂处理乳业废水，为保证出水水质，冬季进行蒸汽混合加热，到我厂的中水水温为9-13℃。在该温度下MBR膜跨膜压差环比上升约5kPa，MBR膜池跨膜压差上升至39kPa，处于MBR膜池跨膜压差控制上限。

2018年10月之后，我厂水源改为蒙牛中水和佳明中水，比例为2：3，佳明中水未进行水源加热。蒙牛中水和佳明中水混合后的水温为4-8℃，我厂不具备中水加热的设备条件，且蒸汽加热成本较高。在该温度下MBR膜的跨膜压差环比正常温度上升约10kPa，MBR膜池跨膜压差上升至44kPa，超出MBR膜的跨膜压差控制上限。

6. MBR膜运化学清洗频次检查如下：

恢复性化学清洗：使用酸性、碱性清洗剂对MBR膜进行化学清洗，降低MBR膜的跨膜压差，恢复MBR膜的正常运行。随着膜元件的老化，恢复性化学清洗频次由半年/次增加至1月/次。

离线化学清洗：在恢复性化学清洗的基础上解列膜组件，并对每一片膜组件进行离线清洗。清洗附着在膜丝表面的污泥和曝气口的污泥。随着运行时间的增加，曝气头堵塞情况越来约严重，见下图。膜丝表面附着的污泥越来越多，离线化学清洗的频次由3年/次增加至1年/次。

3制定对策

4应用效果

MBR膜池改进前后数据对比图如下：

通过改进，取得以下效果：

优化前恢复性化学清洗的频次为1月/次，优化后恢复性化学清洗的频次为6-12月/次。每年约节约清洗用次氯酸钠、柠檬酸等大宗材料费用约8万；

优化前离线化学清洗的频次为1年/次，优化后离线化学清洗的频次为3年/次，每次离线化学清洗需要3个检修人员工作2个月，节约大量人力资源；

根据MBR膜的运行状况、化学清洗的频率和MBR膜厂家的经验，预计我厂MBR膜的使用年限可达到8年，比设计运行年限高出3年，膜组件总费用为780万元，这样可节约MBR膜费用约468万元；

优化前，MBR膜池恢复性清洗加药为人工向膜池内加药，存在安全隐患。优化后，增加每个膜池次氯酸钠、柠檬酸的加药点，节约人力，提升安全效益。

通过以上数据说明我厂通过改进取得的安全效益和经济效益十分明显。

5结语

MBR膜的运行环境差，考虑到MBR膜的运行特点、微生物培养的复杂性和MBR膜的老化程度，结合中水水体工况和水质特点，从优化MBR膜擦洗风机的运行方式、调整MBR膜池的活性污泥浓度、根据进水温度调整MBR膜池的出水流量、优化MBR膜反洗等方面下手，找到适合于自己MBR膜系统的运行方式，保证MBR膜系统安全经济稳定运行。

参考文献

[1]刘焘 党朝华 袁雅．水温对MBR工艺污水处理厂运营影响[J]．环境工程．2019，37（06）：19-21

作者简介：

1. 袁弘，1981年出生，男，硕士学位，高级工程师