旭日東為您解析MBR膜清洗方式

一、MBR膜清洗方式 
MBR膜組件清洗方式主要有在線維護清洗、在線加強清洗、離線清洗三種方式。

 
1、在線維護性清洗
維護性清洗定期清除膜面的污染物，抑制污染層的增厚及跨膜壓差的上升，以達到穩定運行的目的。維護性清洗時，停止曝氣。 
維護性清洗的頻率通常為1 次／1 周，采用有效氯濃度為300mg/L～500mg/L的NaClO，從產水側定量注入膜組件內，藥劑注入時間為30min，藥劑注入完成后靜置浸泡30min。單位膜面積藥劑量為2~2.5L／m2，總的藥劑配制量要計算輸送管道容量。 
 
2、在線加強洗
在線加強洗每1-3 個月或抽吸壓超過設定值時（＝膜間壓差上升時）進行，其目的是清除膜面的的污染物，使膜性能恢復到接近初始的狀態。停止曝氣，有效氯濃度2000-3,000mg/L的NaOCl溶液，從產水側定量注入清洗液，注入時間為30 min，注入完畢后，靜置90 min。單位膜面積用藥量為2~2.5L／m2，總藥劑配制量要計算輸送管道容量。NaOCl清洗之后，若跨膜壓差仍較高，可進行在線酸洗（1-2%草酸、1-2%檸檬酸、0.1～0.2%鹽酸），清除無機垢。在進行酸清洗時，先要把管路及泵內的NaOCl清洗干凈，以免生成氯氣（有毒氣體）。 
 
3、離線清洗 
當前兩種清洗方式不能恢復膜性能時，要進行離線清洗，把膜組件吊出浸沒在專用清洗池內，清除污染物，使膜性能恢復到接近初期值的狀態。浸泡清洗一般都能夠顯著恢復膜性能。離線清洗時，將整體膜組件或單個膜片浸入堿性清洗藥劑（效氯濃度2000-3,000 mg/L、pH 10~11的NaClO溶液）或酸性清洗藥劑（1-2%草酸或檸檬酸、0.1～0.5% 硫酸或鹽酸）中。浸泡時間NaClO為6～24 h小時，酸為2 h。用膜為單通道管狀陶瓷膜，通道支撐體為多孔陶瓷材料，無機膜(AL2O3)鍍在通道內表面，膜過濾采用錯流流程，即活性污泥混合液主體沿軸向流過膜面，而過濾出水沿徑向通過膜面。
 
某餐廳廢水，主要來自西餐廳和中餐廳，富含高分子脂類及其衍生物為主的油類和呈飯菜碎粒、不溶性蛋白、纖維質及淀粉質態的非溶解性有機物，可生化性能良好。由于餐廳廢水是間歇式排放，故水質、水量有很大的波動。長達近一個季度的運行時間內，膜生物反應器對餐飲廢水處理效果較好，而且運行穩定，完全滿足污水綜合排放標準(GB8978-96)的一級標準，還可達到中水回用水質標準。
二、膜通量的影響因素
1、污泥濃度對膜通量的影響 
污泥濃度(MLSS)是影響膜通量的重要因素之一。高的MLSS可以保證有機負荷高峰期的出水水質，且在低峰期污泥可以進行自身消化(內源呼吸) 。污泥濃度增加，會導致污泥粘度的增大、通量下降，阻礙氧氣的轉換，從而影響污泥的流動性和分離性能。實驗中發現：膜通量與污泥濃度呈線性關系：J=一14.44MLSS+215.56。



2、膜面流速對膜通量的影響 
膜面流速對于膜通量來說，增加膜面流速，可以減小由濃差極化而產生的凝膠層的厚度，從而減少了膜的過濾阻力，延緩和防止了膜的堵塞，維持了一個穩定的膜通量。從圖可以看出膜通量并不是隨著膜面流速的快速增加而快速增大，而是到后來趨于平緩，由此可以看出，膜面流速并不是越高越好。所以在運行中，應當綜合考慮能耗等各方面因素，予以優化處理。



 膜堵塞的原因，主要有以下幾點：
(1)膜內表面MLSS升高，微生物內源呼吸加劇，由于缺氧、污泥厭氧呼吸而使得膜表面積累一層黑色物質，這層黑色物質多為死細菌及其殘留物，而且，微生物內源呼吸后產生20%的殘留物質是難降解的；



(2)細菌外聚合物(EPS)逐漸提高對膜表面造成污染。EPS是由多糖類，蛋白質，糖蛋白質，脂蛋白質和微生物體內的其他大分子物質組成。它們形成粘性基質，將細胞粘附在膜表面上，并且使生物膜保持在一起。EPS的提高使得在膜表面形成凝膠層，使通量下降；



(3)膜面堵塞的主要物質為微生物正常代謝產生的粘性多肽分子和蛋白質分子等，含有活性基團的大分子物質可能與金屬離子如Ca2+、Mg2+、Fe3+等相互作用而在膜表面形成凝膠層。

 
三、MBR膜清洗方式的確定
膜的清洗方法一般根據膜的性質和處理液的性質來確定。
無機膜的分離對象是活性污泥混合液。生物反應器中的微生物對餐飲業廢水中的有機物降解是一個動態、連續的過程。餐飲廢水中的營養成分主要是油、淀粉、蛋白質等，經過微生物的分解、吸收作用，將其轉變成能量和自身的一部分。
微生物正常代謝會產生粘性多糖類物質、粘性多肽分子和蛋白質分子等，細菌死亡后，這些物質一部分可被其它微生物所利用，一部分可能存在于活性污泥混合液中。同樣，來自餐飲廢水的少量無機鹽也會部分被細菌等微生物攝人，剩余部分也存在于活性污泥混合液中。這些殘留在污泥混合液中的成分，最終到達膜表面，形成了堵塞膜的凝膠層。因此，確定膜的清洗方法為：
1、先用自來水沖洗膜的表面，除去膜表面上的污泥和懸浮物；
2、用1%的次氯酸鈉浸泡0.5h，自來水沖洗。用來除去膜表面的凝膠層；
3、然后用1%的醋酸浸泡0.5h，自來水沖洗；
4、最后用1%的氫氧化鈉溶液，調節pH值為中性。
四、膜清洗注意事項
1、在線清洗。
在藥液遍及到膜組件整體表面時，確保藥液與膜表面附著物的接觸時間足夠也很重要。并且，注入藥液過程中及靜置過程中，一定要停止曝氣。若持續曝氣時，藥液擴散、稀釋到槽整體，導致膜表面清洗效果低下。



2、離線清洗時，去除膜表面附著的污泥不要用高壓水槍，有可能會對膜造成損傷。



3、用酸進行系統外清洗時，可以事先做一個測試模型，來確認酸清洗的效果。另外，清洗條件必須以每次的原水的性狀來決定。



4、無論在線還是離線，同時進行酸清洗與次氯酸鈉清洗時，在酸清洗與次氯酸鈉清洗中間，膜片及附帶設備要充分進行水洗。酸與次氯酸鈉混合時，有產生有毒氣體的危險，要小心。



5、清洗MBR膜時，還要注意勞保防護。



五、MBR清洗過程及藥用量
1、MBR膜離線清洗： 
MBR膜進行離線清洗時，為節約藥品，提高清洗效率，每4個膜組件為一組進行清洗，每清洗兩組（8個膜組件）更換一次清洗液。將膜組件在膜池提出后，首先用清水將膜絲之間的雜物沖洗掉，然后放入次氯酸鈉和氫氧化鈉清洗液中浸泡12小時，取出清洗干凈后放入檸檬酸清洗液中浸泡12小時，具體步驟如下： 
（1）、將膜組件取出后用清水將膜絲之間的雜物沖洗掉，如果用清水沖洗不徹底，需人工清除。每四個膜組件為一組，將清洗后的膜組件放入含有次氯酸鈉和氫氧化鈉的清洗液中浸泡，注意清洗水池液面要將膜組件全部淹沒，并用空氣不斷攪拌。



（2）、待浸泡超過12小時后，取出膜組件，并用清水沖洗干凈,放入膜池連接曝氣管進行曝氣，但不連接吸水管。



（3）、在清洗池內加入一定量的次氯酸鈉溶液和一定量的氫氧化鈉溶液，取另外4組膜組件重復步驟浸泡12小時后，取出膜組件，用清水沖洗干凈。將清水水池放空，換成檸檬酸清洗液，將把用次氯酸鈉和氫氧化鈉清洗過的膜組件再用檸檬酸清洗液清洗12小時。清洗第二組膜組件時需加入一定量的檸檬酸溶液。



（4）、用檸檬酸清洗液清洗完成后，再用清水沖洗干凈，將膜組件放入池內，并連接好曝氣管與抽吸管道。完成離線清洗。
 
 
2、溶液的配置
（1）次氯酸鈉和氫氧化鈉的溶液: 
用來清洗MBR膜的清洗液濃度
次氯酸鈉濃度：3000mg/L。



NaOH質量分數：0.1%。



檸檬酸質量分數：1.5% 



清洗池體積：
6.5m×3m×3m，池內清洗液深度以2m計。 



所以清洗液體積：
V=6.5m×3m×2m=39m3(取14.5立方米) 



（2）所需10%次氯酸鈉溶液：
V1=39×3g/L/10%=1170kg 清洗第二組時需添加的質量：X1=1170×50%=585Kg(此數據僅作為參考，需根據實際情況確定)，



所需30%氫氧化鈉溶液體積為：
V2=39×0.1%/30%=130L 



清洗第二組時需添加的體積：
X2=130×50%=65L(此數據僅作為參考，需根據實際情況確定) 



所需99%檸檬酸：
V3=39×1.5%×1000/99%=590Kg 



清洗第二組時需添加的體積：
X3=590×50%=295kg(此數據僅作為參考，需根據實際情況確定)。



42個膜組件清洗一次需要的藥品數量： 
10%次氯酸鈉溶液：（1170+585）×42/8=9213.75Kg取9200Kg



30%氫氧化鈉溶液：（130+65）×42/8=1023.75L取1050L 



99%檸檬酸溶液：（590+295）×42/8=4646.25kg取4650Kg
       
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