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MBR系统

发布时间:2022-06-17 09:28:25人气:167

选择好一套完全适合自己应用的,又节省投资和运行成本的系统,对用户十分重要。在各个项目的招投标过程中,经常看到用户对MBR系统的选择与其实际需求有偏差。因此作为用户对所选择的MBR系统要有清晰的认知和鉴别标准。对所选择的MBR系统应该把握以下几个重点方面。

1MBR系统是否适用

MBR系统对水量的相对稳定是有要求的。MBR系统适合于水量不发生季节性断流的场合,适宜应用的水量在日处理1000m3以上的场合。它可以稳定承受像公共厕所一类的小流量且相对水量稳定的高污染浓度状态的环境,但不适于村落污水处理的场合。因为这类污水水量波动非常大,水质也非常不稳定,而且非常容易发生突发性严重污染情况。由于可以利用自然净化条件,这类污水的产水要求一般并不高。例如日处理100t的村落污水处理系统,在发生一桶20L机油倾洒事故,或者一次全村大婚礼的食物残渣和油脂进入污水处理系统时,都会使一套小型的MBR系统崩溃。如果是其他生化系统,清理掉污染物之后系统还可恢复,MBR系统则比较困难,必须由专业人员进行恢复,而且不一定能完全恢复。但是在日处理几千立方米至几十万立方米的MBR系统中,这些污染物对系统不会造成大的伤害。因此,MBR系统除适用于公共厕所、垃圾渗滤液等水量很少但水量与污染物相对稳定的系统和水库近旁对产水水质要求严格的情形外,大多应用于日处理数千立方米至数十万立方米的污水处理系统。在选择日处理数十至数百立方米的MBR系统时,必须要注意是否存在突发性的严重污染和水量变化超过MBR系统处理能力的情况。

2)用户应如何对MBR系统提出要求

用户在招标和选择MBR系统时,往往由于对MBR技术缺乏全面了解,并容易受到商家误导,使投资兴建的MBR系统不尽人意;或者因为合同的技术条款不够周全而无法保全自己的利益。因此,用户按照自身需求合理制订技术约束条款十分重要。

应该清楚了解以下几个重要的选择:

①膜的设计通量 MBR膜系统的设计通量应根据系统最低运行水温来设置,对于市政污水来说,在我国江南地区可设在2025L/(㎡·h)(LMH),华北地区可设在1520L/(㎡·h),东北和西北寒冷地区可设在1015L/(㎡·h)。虽然有几款世界著名品牌的膜产品在膜孔隙率和孔径分布上确实质量更好一些,膜的通量相对较高,但是MBR系统运行的能力是由膜与膜系统共同决定的,在膜系统的设计和运用上,中国一些公司的技术在世界膜技术领域并不落后。由于在膜性能上占有的优势,世界著名品牌的膜产品在系统设计的通量设计上比国内产品提高10%~15%是可以达到的。但是由于膜本身的物理特性限制,并且在膜系统的总体设计上世界著名品牌与国内先进水平相比并不具有优势,因此他们的MBR系统的膜通量并不具备高过国内优秀企业的同类系统15%以上的能力,这一点在全国运行的MBR系统中已经得到充分印证。膜通量的实验室测试结果在水温每降低1℃的情况下衰减约2%,应将此结果代入实际工程计算。例如在我国西北地区在最低水温12℃时取25L/(㎡·h)设计通量,就等于在25℃标准条件下的平均通量将超过32L/(㎡。h),这样的选择在污泥浓度超过10000mgL的场合如果不采用特殊的设计和运行手段,出现膜污堵几乎是难以避免的。根据在国内实际运行情况的调研显示,多数进口膜MBR系统都因设计通量过高而出现严重问题,系统运行状况不佳。因此,选择合理的设计通量是十分必要的。

②膜孔径的选择 膜孔径要根据MBR产水需求而选用。做0.4μm孔径的膜厂家说自己的膜阻力小,通量好;做0.01μm孔径的膜厂家说自己的膜对细菌和病毒的截留能力强,抗污堵。作为MBR的用户应该如何选择适合的膜孔径呢?行业规范中一般要求的在水中滤除细菌的孔径标准是0.22μm以下,而常见细菌的直径大多在0.21μm的范围内。MBR的主要功能之一便是截留和保存生化系统的细菌,选用0.1μm以下的膜孔径是比较适宜的。膜孔径也不是越小越好。比较0.4μm0.01μm的膜孔径,理论上前者一个膜孔的面积相当于后者1600个膜孔的面积,而孔径越大水流阻力越小。按照目前的制膜水平,膜孔径越小,跨膜压差会越大,膜通量会越低。因此应在满足水质要求的情况下选择大的膜孔径。例如,按照通常的产水要求,膜系统出水浊度不超过0.2NTU0.5NTUSDI3,这种条件下,平均膜孔径在0.1μm以下便可胜任。但对于MBR后连接反渗透系统的工艺中,要求MBR产水SDI2.5或对于细菌和水中胶体有较高去除率要求的场合,以选用平均膜孔径在0.04μm以下为佳。

③膜丝结构与强度的选择 膜丝应该用支撑膜还是非支撑膜,这不应该是用户来考虑的问题。支撑膜的最大优势是强度很好,但由于支撑层是编织成的,在上面涂覆PVDF过滤层要想均匀而结实比较难,在不均匀的膜面上布置均匀而孔径相近的膜孔更难。非支撑膜的优势是膜丝柔软,膜壁均匀,孔分布均匀,但强度比支撑膜差得远。

④膜的质保期与寿命 对于MBR系统来说,目前人们普遍接受的膜寿命,对于市政污水处理系统,质保期为5年,膜的使用年限(即更换年限)大约为710年。对于工业废水,根据行业不同区别较大。上述膜的质保期和使用寿命是经过实际案例检验目前为行业所能够接受的,也关系到用户与制造商双方的利益。用户关心的不应只是限制质保期的时长,而应该把更多的注意力放在质保条款的落实上。根据MBR系统的运行经验,系统在起始一两年的运行情况非常重要。如果在最初一两年能够保持系统稳定运行,后几年膜系统出现问题的概率会大大降低。另外用户也不能把膜质保期与使用寿命混为一谈,质保期代表着制造商对膜质量的全部责任,而膜的使用寿命则表示膜可以正常使用的时间。超过使用寿命并不表示膜的完全报废,而是由于膜系统能耗提高、通量下降或破损严重等原因造成系统的能力下降或技术经济指标不再适合应用而需要更换。

3)用户选择膜系统的最佳形式

用户只提出膜质保年限要求和采用的设备标准,产水浊度<0.2NTUSDI3,在系统保证的吨水电耗和药耗的前提下担保5年内保持膜设计通量。如果在甲方提供的进水水质水量符合合同要求的情况下能耗与药耗超过担保值,多出部分在合同规定的年限内由系统供应商承担或由双方分摊。如果采用这种合同方式,用户只需比较各家的技术指标来评标,不需要困扰在膜丝强度、膜孔均匀性等连专业人士都争论不休的问题上,也不需要承担那些商家虚假宣传产生的风险。合同中可根据我国的情况加上在保证达标的前提下,由设计院与供应商确定膜系统的最佳运行污泥浓度,并保证MBR的产水量、吹扫气量和清洗的频次范围,MBR的系统设计也应保证在生化系统遇到特殊情况导致一定时期的活性污泥浓度升至10000mgL的高浓度下,膜系统仍可以正常运行。

 


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