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實例|某水務集團在MBR應用中出現的主要問題及改進措施
文章來源: 水研社     發布日期: 2020-04-14    瀏覽: 3559

1、壽命期內處理水量衰減問題

1問題成因:

1)膜污染逐漸累積,造成膜材料過水能力下降;

2)膜材料老化后親水性下降,造成膜材料過水能力下降;

3)膜材料老化后機械強度下降,限制了膜擦洗強度和清洗藥劑濃度,清洗效果下降。

2改進措施

1)建立膜性能評價體系,實時跟蹤監測,強化預判

第一步,利用透水率衰減法評估膜的使用極限。

第二步,對膜性能進行跟蹤檢測,掌握膜性能衰減情況。

第三步,在膜的使用極限壽命內,評估最經濟膜壽命。

2)建立膜性能評價體系,實時跟蹤監測,強化預判

在線監測與定期離線檢測的膜檢測體系,建立跟蹤監測機制,全面掌握膜系統運行狀態,形成大型MBR工程的技術保障系統。

3)建立與健全膜污染預警系統及應急預案,為系統提供安全可靠的保障

A、對進水進行檢測,一旦發現含有能夠產生急性膜堵塞的物質,立即報警,避免產生大范圍嚴重的膜污染事件。

B、根據膜池運行參數,預測膜污染進程。在膜污染速度異常時發出預警,提示進行運行調整,延緩膜污染進程,減輕不可恢復性膜污染,保證膜的透水性。

4)建立與健全膜污染預警系統及應急預案,為系統提供安全可靠的保障

5)優化膜絲選擇,考慮設計余量,提高系統抗污染性能

為了改善膜材料老化問題對運行的影響,北排集團從膜絲材料的選擇入手,對市場主流的NIPS、NIPS+內襯、TIPS材質膜絲,在化學穩定性、耐磨損、耐壓性等方面進行比選。最終確定使用3G-TIPS膜絲作為北排集團應用的主要膜絲品種。

北小河再生水廠一期MBR系統2014年5月開始換膜,8月完成全部更換工作。換膜后,系統產水性能大幅增加,截止目前未進行過離線人工清洗。每日高峰時段產水量3200m3/h,透膜壓差一直保持在30Kpa一下,膜過濾性能良好。經取樣檢測,膜絲運行一年后,膜絲表面接觸角未發生明顯變化。

 

2、預處理效果難以滿足膜系統運行要求

1問題成因

北排集團運行的所有MBR項目都面臨不同程度的纖維物質纏繞問題:

1)預處理攔截效率低,常規1mm膜格柵不能有效去除纖維;

2)纖維物質在MBR系統內無出路,存在逐年累積的情況;

3)離線人工清洗能夠去除纖維,但是效率較低,且受氣候限制。

2改進措施

1)優化預處理設計,提高纖維去除率

北小河一期

北小河二期

北小河三期

2) 合理設備選型,提高攔截效率

合理選擇膜格柵,可提高纖維物質的去除效率,減少進入MBR生物池的纖維物質總量。經過測試,該措施能增加20%左右的柵渣量。

3)定期離線人工清洗或建立旁濾系統,去除系統內積累的纖維物

北排集團各MBR項目每年1—2次離線清洗,去除堆積在膜元件上的纖維物質。

北小河一期項目更換膜組器的同時安裝了生物池旁路過濾系統,纖維物質堆積問題大幅緩解。目前系統已穩定運行一年,未進行離線清洗。

 

3、膜污染的有效控制問題

1問題成因

1)膜廠家的標準在線清洗設定與運行實際情況不配套,不能有效解決實際問題;

2)MBR系統用戶缺乏自主修改在線清洗步序、參數的經驗和技術手段。

2改進措施

1)強化膜污染原因的跟蹤分析,制定針對性的清洗方案

2)自主開發清洗程序,提高操作靈活性和清洗的有效性

A、北排集團根據運行和清洗MBR的經驗,通過大量清洗對比實驗,自主編程開發MBR在線恢復性清洗自控程序。

B、通過使用該程序,實現了運行人員在上位機界面可修改清洗步序和清洗參數,從而豐富了MBR用戶的清洗手段,提高了清洗效率和可靠性。

 

4、同等條件下,投資、運營成本偏高

1問題成因

MBR項目普遍存在投資高、運行成本偏高的問題。主要原因:

1)膜絲成本高,配套設備相對較多;

2)膜壽命相對較短,折舊費用偏高;系統運行時,膜擦洗氣量需求大,電耗偏高。

2改進措施

1)提高單位有效池容的過濾面積,降低建設成本

縮小單根膜絲直徑,增大膜絲比表面積,在同樣池容下提高過濾面積,節省系統占地。

2)優化膜材料選擇,延長膜運行壽命

選擇化學性能穩定、結構穩定,具有較強的耐堿、耐氧化性,同時兼具良好的機械性能,抗拉強度穩定的膜絲,其壽命可提高40%以上。

3)優化膜材料選擇,延長膜運行壽命

選擇化學性能穩定、結構穩定,具有較強的耐堿、耐氧化性,同時兼具良好的機械性能,抗拉強度穩定的膜絲,其壽命可提高40%以上。

3)改善系統設計,降低直接運營成本

合理設計膜組器形式,選用簾式膜,改變膜擦洗方式,通過周期性氣量變化,改進膜擦洗效果,降低膜擦洗氣量。北小河一期MBR系統改造后,膜擦洗氣量降低25%左右,水處理電耗由0.92kWh/m3降至0.73kWh/m3。

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