小艺讲堂 | 浅谈MBR运行之生化液

发布时间:2022.07.21

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生化液,即厌氧池、缺氧池和好氧池中的活性污泥与污水的混合液。在MBR领域,生化液主要指好氧池的泥水混合物。

 

 

众所周知,制约膜法水处理发展的关键因素就是膜污染,除膜本身的性能优劣之外,膜运行环境,也就是生化液同样是影响膜污染速度的关键因素。

为了方便理解,我们将生化液与膜的关系归结于“可过滤性”这一概念。可过滤性强的生化液只需少量动力便可实现泥水分离,反之耗能增大,且容易形成不可逆的膜污染。

我们该如何评价来水生化液的可过滤性呢?

一般现场条件不充裕的情况下,我们可以测试SV30,用沉降性能简单代指可过滤性。若上清液透明,泥水分离界面清晰,代表沉降性能好。在实验室,我们可以用滤纸抽滤摇晃均匀的生化液,抽滤压力-50KPa,记录过滤100mL滤液所需的时间。抽滤过程中还需要用小型搅拌器持续搅拌。一般过滤时间<300秒代表可过滤性能较好。

那么影响生化液可过滤性的因素有哪些呢?

 

污泥浓度

这个很好理解,生化液中污泥浓度越高,膜过滤单位体积水截留下来的泥量就越大,在曝气强度不变的情况下,单位时间吸附在膜表面的泥量越多,膜污染越快。因此,为了提高生化液的可过滤性,系统需要定期排泥,MBR工艺污泥浓度一般保持在8000~10000mg/L。

 

 

污泥性状

污泥的性状主要与它的生理状况有关,影响因素有污泥龄、污泥负荷、污泥粒径、污泥活性等,这个在往期《小艺讲堂 | MBR膜污染的罪魁祸首——胞外聚合物》也提到过。比如,年轻的污泥往往活性强,可以处理更多废水,但同时也存在颗粒小,分散的问题,相较中年或老年的污泥,此类生化液往往可过滤性差。当污泥量过少,来水COD处理不彻底,形成中间产物,这样也会降低生化液的可过滤性。我们可以从污泥的颜色、絮体大小、上清液的清澈程度、沉降比例简单判断可过滤性。

 

 

水中有机成分

有机成分主要包括废水中自带的污染物,特别是大分子疏水有机物,比如石油类,此类污染物对于MBR来说是非常危险的,对于PVDF材质的MBR膜,矿物油类浓度需控制在3mg/L以下。另外,还有活性污泥释放的胞外聚合物(EPS)和细胞分泌物,这两类物质是活性污泥在进行新陈代谢或死亡时释放的有机物,在水中易与微生物相互包裹形成菌胶团,过滤时会以凝胶的形式附着在膜丝表面,造成通量快速下降。

 

 

温度

温度也是影响水可过滤性的一个重要因素,夏天水温高,水的粘度低,可过滤性就更好了,冬天反之。