目前(qian)，MBR應用日漸增多，但其設計(ji)和運行經驗(yan)不(bu)足，其風險也未(wei)引起足夠(gou)的重視。與傳(chuan)統的活(huo)性(xing)污(wu)泥工(gong)藝(yi)有(you)很大(da)的不(bu)同，浸(jin)沒式MBR工(gong)藝(yi)在設計(ji)時應考慮流(liu)(liu)量變化適應性(xing)、嚴格(ge)的預處理、污(wu)泥回流(liu)(liu)挾(xie)帶溶解氧、供(gong)氣量不(bu)足、管材設備腐蝕(shi)等(deng)諸多問題。  

1流量變化的應對  

受(shou)膜組(zu)件透水量(liang)的制約，MBR適應(ying)(ying)進水流量(liang)變化(hua)的能(neng)力(li)較弱。設計MBR時，應(ying)(ying)充分分析(xi)流量(liang)的變化(hua)，根據最(zui)大時、最(zui)大日、平均時、最(zui)大月和年均流量(liang)等適當選取膜面積。  

當流(liu)量變(bian)化過大時，如最大流(liu)量超過2倍的(de)(de)平(ping)均流(liu)量，一般采(cai)取增設(she)調(diao)節(jie)池、加大生(sheng)化池超高和增設(she)膜組件(jian)等措施。調(diao)節(jie)池應考慮臭味、攪拌(ban)、曝氣(qi)和加蓋(gai)等問題。如增加生(sheng)化池超高，則應考慮生(sheng)化池水(shui)位(wei)變(bian)化對風(feng)機供氣(qi)量的(de)(de)影響。如果采(cai)用(yong)離(li)心(xin)風(feng)機，則生(sheng)化池水(shui)位(wei)變(bian)化不宜(yi)超過0.5~1.0m，否則應采(cai)用(yong)帶變(bian)頻的(de)(de)多(duo)級離(li)心(xin)泵或容積(ji)式風(feng)機。小型MBR建議采(cai)用(yong)羅茨風(feng)機。渦(wo)輪(lun)風(feng)機的(de)(de)應用(yong)不多(duo)，尚需更多(duo)的(de)(de)工(gong)程經驗積(ji)累和驗證(zheng)。  

為(wei)了適應流量變(bian)化，也可(ke)將MBR工藝(yi)和其他工藝(yi)（強(qiang)化一級(ji)處理(li)或活性污泥(ni)法工藝(yi)）平行(xing)設置，二者出水(shui)混合后(hou)排放。現(xian)有污水(shui)廠(chang)改造擴(kuo)容(rong)時，可(ke)考慮這種方式。  

2預處理單元  

2.1超細格柵  

污(wu)水中的(de)毛發(fa)等纖維類雜(za)物會對膜(mo)(mo)造成傷害(hai)。因此除了設置(zhi)傳(chuan)統(tong)的(de)粗細(xi)(xi)格(ge)(ge)(ge)柵(zha)(zha)外(wai)，幾(ji)乎所有的(de)MBR都需要(yao)設置(zhi)1~3mm的(de)超(chao)細(xi)(xi)格(ge)(ge)(ge)柵(zha)(zha)。超(chao)細(xi)(xi)格(ge)(ge)(ge)柵(zha)(zha)的(de)參數(shu)要(yao)求一(yi)般根據膜(mo)(mo)設備廠家(jia)的(de)要(yao)求確定。鑒(jian)于(yu)超(chao)細(xi)(xi)格(ge)(ge)(ge)柵(zha)(zha)對膜(mo)(mo)的(de)重要(yao)性(xing),超(chao)細(xi)(xi)格(ge)(ge)(ge)柵(zha)(zha)必須設置(zhi)備用。為了減(jian)小超(chao)細(xi)(xi)格(ge)(ge)(ge)柵(zha)(zha)的(de)負荷，或原(yuan)有污(wu)水廠改造時(shi)，也可將超(chao)細(xi)(xi)格(ge)(ge)(ge)柵(zha)(zha)放置(zhi)在(zai)初(chu)沉池后、曝氣池和(he)膜(mo)(mo)池之(zhi)間，或回流污(wu)泥和(he)混合液等側流渠道(dao)處。超(chao)細(xi)(xi)格(ge)(ge)(ge)柵(zha)(zha)可能還需考慮油(you)(you)脂(zhi)黏附問題,用熱水去除油(you)(you)脂(zhi)也是一(yi)個有效(xiao)可行的(de)辦法。  

2.2除砂和除油脂  

污水(shui)中(zhong)(zhong)的砂(sha)(sha)會對膜造(zao)成損(sun)壞(huai),小型MBR也可(ke)考慮利用流(liu)量調節池甚至(zhi)生化(hua)池沉砂(sha)(sha)。如果污水(shui)中(zhong)(zhong)的油(you)脂濃度超過50~100mg/L或污水(shui)中(zhong)(zhong)存在(zai)礦物油(you)，則(ze)應考慮增設(she)除(chu)油(you)裝(zhuang)置。目前國內常(chang)用的做(zuo)法(fa)是(shi)曝(pu)氣(qi)沉砂(sha)(sha)池加設(she)除(chu)油(you)裝(zhuang)置。在(zai)除(chu)砂(sha)(sha)的同時，利用曝(pu)氣(qi)將油(you)脂浮(fu)至(zhi)水(shui)面(mian)，再依靠除(chu)油(you)裝(zhuang)置去(qu)除(chu)。  

2.3初沉池  

設(she)初沉(chen)池(chi)(chi)能(neng)夠減輕(qing)生化池(chi)(chi)負荷，降低曝氣能(neng)耗；采用深池(chi)(chi)型初沉(chen)池(chi)(chi)，并增加(jia)發酵污泥回流，可增加(jia)污水中揮發性脂(zhi)肪(fang)酸(suan)（VFA）比(bi)例，從而有利于(yu)生物脫(tuo)氮除磷(lin)；初沉(chen)池(chi)(chi)還(huan)可去除油脂(zhi)和細小(xiao)(xiao)砂粒；給超(chao)細格柵提供(gong)備選位(wei)置(zhi)（超(chao)細格柵可置(zhi)于(yu)初沉(chen)池(chi)(chi)后）。若不設(she)初沉(chen)池(chi)(chi)，則可減小(xiao)(xiao)占地面積、減小(xiao)(xiao)污泥處理(li)規(gui)模，并為生物脫(tuo)氮除磷(lin)提供(gong)更多的碳源。是(shi)否設(she)置(zhi)初沉(chen)池(chi)(chi)，應結(jie)合污泥處理(li)和現場條件綜合考慮。  

3生化單元  

3.1流(liu)程和參數  

由于膜組件需(xu)(xu)要大量(liang)(liang)的(de)(de)擦洗空氣(qi)，因(yin)此膜池(chi)內的(de)(de)溶解(jie)氧(yang)濃度(du)很高，但設計(ji)時一(yi)般不考慮(lv)膜池(chi)內發生的(de)(de)生化反(fan)應。MBR的(de)(de)污泥回流比較(jiao)高，因(yin)此回流污泥中挾帶(dai)有大量(liang)(liang)的(de)(de)溶解(jie)氧(yang)。在僅僅考慮(lv)去除碳的(de)(de)工(gong)藝(yi)中，這(zhe)部分溶解(jie)氧(yang)可抵消(xiao)一(yi)部分供氧(yang)量(liang)(liang)，從而減少風機需(xu)(xu)求(qiu)量(liang)(liang)。但在脫(tuo)氮除磷(lin)工(gong)藝(yi)中，這(zhe)部分溶解(jie)氧(yang)如進入厭氧(yang)池(chi)或(huo)缺氧(yang)池(chi)，則會起到相反(fan)作用。  

另外，回流(liu)污(wu)泥中也會(hui)(hui)含有大量硝酸鹽，因此(ci)污(wu)泥回流(liu)也會(hui)(hui)起到硝酸鹽回流(liu)的作用。綜上，MBR脫氮除(chu)磷(lin)工藝(yi)應謹慎選擇(ze)回流(liu)方式。  

MBR常用三(san)種流程如圖1所示。  

圖1MBR脫氮除磷生化池及回流的布置形式  

典型(xing)設計參數如表1所示(shi)。  

表1MBR生化池的典(dian)型設計(ji)參數（城鎮污(wu)水）  

3.2污泥濃度  

MBR的(de)MLSS值遠比(bi)傳(chuan)統活性污泥法(fa)大,提(ti)高MLSS會(hui)降(jiang)低(di)占地(di)面積，但可(ke)(ke)能導致好氧池(chi)(chi)供氣不(bu)足。較高的(de)MLSS也可(ke)(ke)能會(hui)降(jiang)低(di)膜(mo)通量并增(zeng)加膜(mo)清(qing)洗頻率(lv)。關(guan)于膜(mo)通量和MLSS之(zhi)間的(de)關(guan)系(xi)，尚無一(yi)致結論,應慎重選擇生(sheng)(sheng)化(hua)池(chi)(chi)和膜(mo)池(chi)(chi)的(de)MLSS值。沿著水流方向，生(sheng)(sheng)化(hua)池(chi)(chi)內的(de)MLSS存在(zai)濃(nong)度梯度,可(ke)(ke)采取(qu)多(duo)點進水或(huo)延長(chang)進水區(qu)長(chang)度的(de)方式降(jiang)低(di)這個梯度。  

生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)池(chi)(chi)(chi)和(he)膜池(chi)(chi)(chi)MLSS濃度(du)差異較大，二者(zhe)與污(wu)泥回(hui)(hui)(hui)(hui)流(liu)(liu)比R的(de)關系為(wei)：MLSS生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)池(chi)(chi)(chi)=MLSS膜池(chi)(chi)(chi)×R/(1+R)。如果生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)池(chi)(chi)(chi)MLSS為(wei)8000mg/L，膜池(chi)(chi)(chi)MLSS為(wei)10000mg/L，則(ze)所需的(de)污(wu)泥回(hui)(hui)(hui)(hui)流(liu)(liu)比為(wei)400%。較大的(de)混(hun)合(he)液回(hui)(hui)(hui)(hui)流(liu)(liu)和(he)污(wu)泥回(hui)(hui)(hui)(hui)流(liu)(liu)量(liang)可能(neng)會(hui)導致生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)池(chi)(chi)(chi)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)短流(liu)(liu),回(hui)(hui)(hui)(hui)流(liu)(liu)量(liang)的(de)大幅度(du)變(bian)化(hua)(hua)也會(hui)導致生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)池(chi)(chi)(chi)和(he)膜池(chi)(chi)(chi)水位發生(sheng)(sheng)(sheng)較大漲幅。因此(ci)，生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)池(chi)(chi)(chi)和(he)膜池(chi)(chi)(chi)超高宜取大值(zhi)，一般不少于0.90m。  

3.3供氧  

MBR采用了(le)較(jiao)(jiao)高的MLSS,這不僅僅加(jia)大(da)了(le)供(gong)氣(qi)(qi)量(liang)的要求，而且也降低(di)了(le)供(gong)氣(qi)(qi)效(xiao)(xiao)率。MBR一般采用供(gong)氣(qi)(qi)效(xiao)(xiao)率較(jiao)(jiao)高的微孔曝氣(qi)(qi)器(qi)(qi)或曝氣(qi)(qi)管,工程中嚴(yan)格控制(zhi)池底面(mian)積(ji)(ji)和(he)曝氣(qi)(qi)器(qi)(qi)面(mian)積(ji)(ji)的比值（見(jian)表1）是(shi)經驗的做法。  

3.4其他問(wen)題  

絲狀菌膨(peng)脹會(hui)(hui)導(dao)致(zhi)膜(mo)(mo)污染，因此MBR仍需考慮污泥(ni)膨(peng)脹問題(ti)。MBR的SRT較長，F/M值相對較低(di)，較易出(chu)現低(di)負(fu)荷導(dao)致(zhi)的污泥(ni)膨(peng)脹。較長的SRT也會(hui)(hui)加劇泡沫的出(chu)現,選擇(ze)消泡劑時(shi)應充分考慮膜(mo)(mo)的耐受(shou)性。MBR的生化(hua)池(chi)也會(hui)(hui)產(chan)生浮(fu)渣，浮(fu)渣進入(ru)膜(mo)(mo)池(chi)后會(hui)(hui)對膜(mo)(mo)組(zu)件產(chan)生不利影響,在(zai)生化(hua)池(chi)設置(zhi)浮(fu)渣溢流裝置(zhi)是值得(de)考慮的方法。  

4膜池  

4.1基(ji)本參數選擇低(di)通(tong)量(liang)能(neng)減少膜(mo)的維(wei)護(hu)(hu)量(liang)，延長膜(mo)壽命(ming)，更能(neng)應(ying)對流(liu)(liu)量(liang)變化，但增(zeng)加了膜(mo)面積(ji)和(he)初期投資(zi)。因此(ci)，應(ying)綜(zong)合設計流(liu)(liu)量(liang)、水溫、MLSS和(he)SRT等(deng)因素來選擇膜(mo)通(tong)量(liang)。膜(mo)組(zu)(zu)件(jian)維(wei)護(hu)(hu)和(he)檢修時需(xu)要停運，因此(ci)確定(ding)膜(mo)組(zu)(zu)件(jian)數量(liang)時應(ying)富余1~2組(zu)(zu)。確定(ding)膜(mo)池面積(ji)時，應(ying)考慮(lv)膜(mo)的更換、清洗和(he)吊裝維(wei)護(hu)(hu)所(suo)需(xu)的空間。  

考慮到工程運行后期可能會更換(huan)膜(mo)廠(chang)，因此確(que)定膜(mo)池尺寸時(shi)應留出(chu)足夠的安裝和(he)施(shi)工空間，一(yi)(yi)般宜富余10%~50%的量。膜(mo)池的供氣量一(yi)(yi)般為(wei)0.1~0.6Nm3/m2膜(mo)面積,具體(ti)數值遵(zun)照(zhao)膜(mo)廠(chang)家的要求。膜(mo)的清(qing)洗液一(yi)(yi)般為(wei)檸(ning)檬酸、草酸和(he)次氯酸鈉,大中(zhong)(zhong)型污水廠(chang)可采用(yong)混(hun)合(he)液稀釋(shi)的方法處理這些清(qing)洗液,小(xiao)型MBR污水廠(chang)混(hun)合(he)液少則(ze)可能需要單獨的池子進行酸堿中(zhong)(zhong)和(he)。  

4.2管材和設備  

為了防止(zhi)抽吸管道(dao)內積氣，膜(mo)(mo)池和抽吸泵之間的(de)管道(dao)應設氣水分離裝置,采用自吸泵也是(shi)一個(ge)備選方(fang)案。膜(mo)(mo)池進水管處(chu)宜設置擋板，以減少進水對膜(mo)(mo)組(zu)件的(de)強烈(lie)水流沖擊。膜(mo)(mo)的(de)化學清洗液有腐蝕性,可能接觸到化學藥劑的(de)水泵、管路和膜(mo)(mo)池等(deng)均應考(kao)慮防腐。  

膜池(chi)(chi)或膜的(de)清(qing)洗池(chi)(chi)常(chang)采(cai)用(yong)(yong)(yong)HDPE或玻璃鋼(gang)材質(zhi),混凝土池(chi)(chi)應采(cai)取防腐措施，可(ke)采(cai)用(yong)(yong)(yong)聚氨酯防腐涂層，也可(ke)采(cai)用(yong)(yong)(yong)傳統的(de)環氧樹脂襯(chen)層。氣動(dong)閥(fa)門可(ke)靠(kao)性(xing)高、耐腐蝕(shi)，一(yi)般(ban)優先采(cai)用(yong)(yong)(yong)，確(que)定起吊裝置(zhi)時應考(kao)慮(lv)膜絲(si)上(shang)黏附的(de)污泥質(zhi)量。鑒于PLC的(de)重要性(xing)，PLC必須設(she)有備用(yong)(yong)(yong)。另外，還應設(she)膜的(de)完整性(xing)檢(jian)(jian)測裝置(zhi),如果采(cai)用(yong)(yong)(yong)中空纖維(wei)膜，也可(ke)采(cai)用(yong)(yong)(yong)反沖氣來(lai)檢(jian)(jian)測膜絲(si)是否出現斷裂和(he)泄漏。

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