隨著膜技術(shù)的不斷發(fā)展及膜在各行業(yè)的廣泛應(yīng)用，MBR大大提升了傳統(tǒng)活性污泥處理工藝，在水處理各領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。MBR膜選型也成了很多人頭疼的問(wèn)題，下面針對(duì)MBR膜如何選型，膜池計(jì)算以及清洗方法詳細(xì)講解。
什么是MBR?
MBR又稱(chēng)膜生物反應(yīng)器，是一種由活性污泥法與膜分離技術(shù)相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。MBR膜目前主要分四種：中空纖維膜、平板膜、陶瓷膜、管式膜。
中空纖維膜(又稱(chēng)簾式膜)和平板膜一起稱(chēng)為“有機(jī)膜”，主要材質(zhì)是PVDF(聚偏氟乙烯)這是現(xiàn)在市場(chǎng)上所有膜的主要材質(zhì)。但是現(xiàn)在又新出了一個(gè)PTFE(聚四氟乙烯)材質(zhì)的，據(jù)說(shuō)更優(yōu)于PVDF，拉膜的時(shí)候孔徑分布會(huì)更均勻，號(hào)稱(chēng)“塑料王”。
陶瓷膜也是近些年新出來(lái)的，和有機(jī)平板膜一起稱(chēng)為“平板膜”，陶瓷膜化學(xué)穩(wěn)定性非常好，能耐酸、耐堿、耐有機(jī)溶劑，耐高溫;孔徑分布窄、分離效率高等優(yōu)點(diǎn)。我接觸的陶瓷膜主要材質(zhì)是氧化鋁、氧化鈦，好像還有氧化硅。
有機(jī)管式膜作為膜元件的一種形式，適用于超濾、微濾、甚至是納濾等膜分離技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是流道寬，料液在管內(nèi)湍流流動(dòng)，對(duì)料液的預(yù)處理精度要求低。管式膜易于清洗，除可用化學(xué)試劑清洗外，還可以用機(jī)械物理擦洗的方法。管式膜組件的壓力損失小，因此其流道長(zhǎng)(最長(zhǎng)可串聯(lián)48米)，過(guò)濾效率高。
平板膜就是一片板(一般是ABS)上面有導(dǎo)流道，雙面貼上襯布和PVDF材質(zhì)的膜片，經(jīng)過(guò)無(wú)縫焊接之后形成的一塊膜片。還有兩種膜片也稱(chēng)之為平板膜，一是軟片膜，二是柔性膜。平板膜組件：常見(jiàn)的是由304不銹鋼焊成的架子，將膜片一片片插入其中進(jìn)行固定，裝上曝氣管件和集水管件等，稱(chēng)為膜組件。目前常見(jiàn)的的10-250片之間可以整數(shù)形成組件，無(wú)論單片膜的大小。從理論上講，膜片破損，產(chǎn)水下降后，可以單片排查，單片更換，從而節(jié)省更換費(fèi)用。
膜組件如何選型?
根據(jù)水質(zhì)來(lái)進(jìn)行選擇膜通量，10-26L/m2h，舉例：生活污水可以選擇18-22L/m2h，電鍍、醫(yī)藥等廢水可以選擇12.5-15L/m2h來(lái)進(jìn)行計(jì)算。還要注意處理的水進(jìn)入膜池的成分，是否有大量的油、鈣鎂離子、以及可以和膜相融的有機(jī)溶劑等等。
膜池計(jì)算公式：
膜片數(shù)量n=Q÷N÷Ax1000
Q：日處理水量t/d
N：膜片的通量L/m2d(通量的選擇上面已經(jīng)提到了，換成天就可以了，盡量取最低值)
A：每張膜片的有效面積(常見(jiàn)的有1.5，0.8平米,也會(huì)有2、1.6、1.0、0.9平米的)
因?yàn)檫x擇膜面積和建造的膜池有關(guān)系，所以要先確定膜池的深度，3-3.5米的有效水深可以選擇1.5平米的膜片，2.2-2.5米的有效水深可以選擇0.8-1.0米的膜片。一般土建池子考慮1.5，鋼箱體池子考慮0.8。
膜池的選擇，有效水深決定選擇的膜片大小，池長(zhǎng)決定放置的組件數(shù)量，池寬決定單個(gè)組件放置的膜片數(shù)量。
以1.5平米左右的平膜為例，長(zhǎng)度大概在1600-1800mm之間，寬度在470-550mm之間，厚度在5-7.5mm之間。大同小異。
以一個(gè)100t/d的生活污水為例計(jì)算膜片數(shù)量：
根據(jù)公式：n=100÷400÷0.8x1000=312.5(片)非整數(shù)，這時(shí)候就要取整。因?yàn)?00L/m2d已經(jīng)取了最小值，這里就可以直接取值300片。100片一個(gè)組件需要3個(gè)組件，150片一個(gè)組件需要2個(gè)組件。根據(jù)膜池大小進(jìn)行選擇。
這兩種分別需要的膜池大小：
3個(gè)組件的：4*2.5*2.8m或者3.5*2.5*2.8m
2個(gè)組件的：3*3.2*2.8m
膜池的長(zhǎng)度是組件數(shù)+1米即可，這是保證組件的均勻放置。組件數(shù)多的情況下可以進(jìn)行壓縮，少則不行。要考慮安裝。
膜池的寬度，考慮組件的寬度放置后，曝氣系統(tǒng)和集水系統(tǒng)的走管，以及工人的安裝后期維護(hù)是否方便，要給出較寬裕的空間。常見(jiàn)的組件寬度按照每片膜11-14毫米進(jìn)行計(jì)算，兩端的架子各預(yù)留200毫米，集水和曝氣各預(yù)留350毫米的安裝部分。100片膜需要的寬度：100x14+400+700=2500毫米
膜組件如何清洗?
平板膜操作壓力0-35KPa，膜池的混合液在自吸泵(10分鐘為一個(gè)工作周期，抽8分鐘停2分鐘)的作用下，透過(guò)高分子材料制成的微孔濾膜，利用其均一孔徑，來(lái)截留水中的微粒、細(xì)菌等，使其不能通過(guò)濾膜而被去除，對(duì)生化反應(yīng)池內(nèi)的含泥污水進(jìn)行過(guò)濾，實(shí)現(xiàn)泥水分離。所以說(shuō)，平板膜起著過(guò)濾的作用：
1、膜截留了反應(yīng)池中的微生物，使池中的活性污泥濃度大增加(常見(jiàn)的濃度6000-12000mg/L左右)，使降解污水的生化反應(yīng)進(jìn)行得更迅速更徹底;
2、由于膜的高過(guò)濾精度，保證了出水清澈透明，得到高質(zhì)量的產(chǎn)水。所以這里說(shuō)明一下膜不是萬(wàn)能的，它有孔徑，能通過(guò)孔徑的都過(guò)濾不了，不要把提標(biāo)的希望全部寄托于這個(gè)環(huán)節(jié)。過(guò)濾不了的就會(huì)在膜孔附近形成污堵，也就是我們說(shuō)的膜堵了，產(chǎn)水不足，通量達(dá)不到。
說(shuō)道堵膜，就要說(shuō)一下膜組件的清洗，清洗主要分為：在線(xiàn)清洗和離線(xiàn)清洗。
這里主要說(shuō)一下在線(xiàn)清洗，清洗一般使用在線(xiàn)化學(xué)清洗的方法，清洗周期視膜的污染情況而定，水質(zhì)好些的比如生活污水可能3、4個(gè)月清洗一次，水質(zhì)不好的比如垃圾滲濾液15天、20天就要清洗一次，具體是根據(jù)產(chǎn)水量和負(fù)壓來(lái)進(jìn)行判斷。溶液的配制，常見(jiàn)的清洗是先堿洗后視情況進(jìn)行酸洗，也會(huì)有先酸洗在堿洗的情況。
堿洗主要是次氯酸鈉和氫氧化鈉的混合水溶液。酸洗常用草酸或者檸檬酸。鈣離子多的話(huà)，盡量不要用草酸。這個(gè)不同的廠家會(huì)給出相應(yīng)的參數(shù)，基本都是每片膜3-5L溶液，加起來(lái)計(jì)算需要多少就好了。加藥分為重力自流或者加藥泵搭進(jìn)去。
清洗的簡(jiǎn)單操作：
膜運(yùn)行輕微污染時(shí)可采用在線(xiàn)清洗的方法，操作簡(jiǎn)單、費(fèi)用較低、效果明顯;一般先進(jìn)行堿洗，再進(jìn)行酸洗，可采用重力自流或計(jì)量泵加藥。
堿洗：配制2000～5000mg/L次氯酸鈉和1000mg/L氫氧化鈉混合水溶液，用高液位清洗水箱靜水壓灌入抽吸管路至膜元件，藥液用量3-5L/片，浸泡5小時(shí)以上。
酸洗：配制1000mg/L草酸(或檸檬酸)溶液，在線(xiàn)清洗，水量同上，浸泡3-5小時(shí)。
注意：以上藥劑都是按純度100%計(jì)算的，當(dāng)選擇的藥劑含有雜質(zhì)時(shí)，按相應(yīng)純度計(jì)算出相應(yīng)的藥劑量。采用藥液重力自流的方式把藥液通過(guò)膜抽吸管路上預(yù)留的加藥口注入到膜片內(nèi)清洗膜片的方式。
離線(xiàn)清洗又稱(chēng)之為維護(hù)下清洗，一般一年或者在線(xiàn)清洗無(wú)法恢復(fù)膜通量的時(shí)候進(jìn)行離線(xiàn)清晰。設(shè)置一個(gè)離線(xiàn)清洗池或者膜池內(nèi)清洗，也就是整池加藥整體浸泡，通過(guò)曝氣沖刷來(lái)恢復(fù)通量。
