Von: Sunny Wu(Kate@aquasust.com)
Veröffentlichungsdatum: 13. Juni 2022
Beitrags-Tags:Warum kann die MBR-Membran leicht verschmutzen und eine Online-Rückspülung ist nutzlos?Was können wir tun?
MBR wird in der Abwasseraufbereitung weit verbreitet und ausgereift eingesetzt, da MBR den sekundären Sedimentationstank ersetzt, der die Abwasser-SS und eine hohe Schlammkonzentration gewährleisten und im Betrieb eine Menge Abwasser ersparen kann, einige Probleme, aber auch das Problem der Membranverunreinigung hat die Entwicklung beunruhigt und Betrieb von MBR! Was genau sollten MBR-Betreiber als Reaktion auf diese Probleme tun, um schnell die Grundursache der Membranverunreinigung zu finden und präzise Maßnahmen zu ergreifen, um die Reinigungshäufigkeit zu reduzieren?
Tabelleninhalt:
1. Was ist eine Membrankontamination?
2. Welche Arten der Membranverunreinigung gibt es?
3. Der Einfluss von Faktoren der Membrankontamination.
一,Was ist eine Membranverunreinigung?
Membranverunreinigung bezieht sich normalerweise auf den Prozess der Adsorption und Aggregation von Substanzen in der Mischung auf der Membranoberfläche (außen) und innerhalb der Membranporen (innen), was zur Verstopfung der Membranporen und zur Verringerung der Porosität führt, was zum Zerfall der Membran führt Fluss und die Erhöhung des Filtrationsdrucks.
Bei der Membranfiltration passieren Wassermoleküle und Feinstoffe kontinuierlich die Membran, während einige Materialien von der Membran zurückgehalten werden und die Membranporen verstopfen oder sich auf der Membranoberfläche ablagern und so eine Membranverunreinigung verursachen. Man kann sagen, dass eine Membrankontamination durch Membranretention verursacht wird. Die direkte Manifestation einer Membranverunreinigung ist die Abnahme des Membranflusses oder der Anstieg des Betriebsdrucks.
Nährstoffsubstrate, Bakterienkolloide, mikrobielle Zellen, Zelltrümmer, mikrobielle Metaboliten (EPS, SMP) und verschiedene organische und anorganische gelöste Substanzen, die im Belebtschlamm-Mischsystem vorhanden sind, tragen alle zur Membrankontamination bei.
Die Entstehung einer Membranverunreinigung lässt sich üblicherweise in 3 Stadien einteilen (es gibt auch 2-Stufenangaben).
(1) Erstkontamination: Sie tritt im Anfangsstadium auf, wenn das Membransystem in Betrieb genommen wird und die Membranoberfläche stark mit den Kolloiden und organischen Stoffen in der Mischung interagiert, und die Kontamination erfolgt in Form von Adhäsion, Ladungseffekt usw Verstopfung der Membranporen. Unter den Bedingungen der Staggered-Flow-Filtration können feine Bioflocken oder extrazelluläre Polymere immer noch an der Membranoberfläche haften, während Substanzen, die kleiner als die Membranporengröße sind, in den Membranporen adsorbieren und durch die Auswirkungen von Konzentration, Kristallisation, Ausfällung und Wachstum usw. eine Membranverunreinigung verursachen Reproduktion.
(2) Langsame Kontamination: Anfänglich ist die Membranoberfläche glatt und große Partikel haften nicht leicht an, hauptsächlich durch EPS, SMP, Biokolloide und andere viskose Substanzen, die durch Adsorptionsbrücken, Netzeinfang und andere Effekte an der Membranoberfläche adsorbiert werden, um eine zu bilden Dadurch steigt der Membranfiltrationswiderstand langsam an und die Rückhalteleistung von Schadstoffen in der Mischung wird verbessert. Die Verunreinigung der Gelschicht ist unvermeidlich und führt zu einem langsamen Anstieg des Membranwiderstands. Dies äußert sich in einem langsamen Anstieg des TMP im Betrieb mit konstantem Durchfluss und einem langsamen Abfall des Flusses im Modus mit konstantem Druck.
(3) Schnelle Kontamination: Die in Stufe 2 gebildete Gelschicht wird durch die Ablagerung von Verunreinigungen unter der Wirkung einer kontinuierlichen Filterdruckdifferenz und eines durchlässigen Wasserflusses allmählich dichter, was zu einer quantitativen zu einer qualitativen Kontamination der Membran führt und die Flocken in der Membran verunreinigt Die Mischung sammelt sich schnell auf der Membranoberfläche und bildet einen Schlammfilterkuchen, und die Druckdifferenz zwischen der Membran steigt schnell an.
Eine Kontamination der Gelschicht ist unvermeidlich und führt zu einem langsamen Anstieg des Membranwiderstands. Dies äußert sich in einem langsamen Anstieg des TMP im Betrieb mit konstantem Durchfluss und einem langsamen Abfall des Flusses im Modus mit konstantem Druck. Sobald sich eine große Menge Schlammflocken auf der Membranoberfläche ablagert und sich eine Schlammkuchenschicht bildet, ist das System grundsätzlich nicht mehr in der Lage, normal zu arbeiten. Die Hauptüberlegungen für den MBR-Betriebs- und Wartungsprozess bestehen darin, die Verunreinigung der Gelschicht zu verzögern (gute hydraulische Bedingungen aufrechtzuerhalten, In-situ-Reinigung zu gewährleisten, die Geschwindigkeit der Membranverunreinigungsentwicklung zu kontrollieren und die Betriebszeit langsamer Verunreinigung zu verlängern) und die Schlammbildung zu kontrollieren Kontamination der Kuchenschicht (schnelle Kontamination).
2,WWelche Arten von Membranverunreinigungen gibt es?
(1) Einstufung nach der Zusammensetzung der Schadstoffe
a.Organische Kontamination
Es handelt sich hauptsächlich um makromolekulare organische Substanzen (Polysaccharide, Proteine usw.), Huminsäuren, mikrobielle Flocken, Zelltrümmer usw. in der Mischung. Unter ihnen machen die gelösten organischen Stoffe SMP und EPS 26 %-52 % der Membranverunreinigungen aus, obwohl der Anteil bei MLSS sehr gering ist. Mikrobenwachstum und Adsorption in den Membranporen und auf der Membranoberfläche sind ebenfalls wichtige Faktoren für die Membrankontamination.
b.Anorganische Verunreinigung
Gebildet durch Metallsalze, anorganische Salzionen-Brückenwirkung. Die übliche anorganische Verschmutzung von Membranen besteht hauptsächlich aus Karbonat-, Sulfat- und Silikatverschmutzungsstoffen aus Kalzium, Magnesium, Eisen und Silizium, darunter Kalziumkarbonat, Kalziumsulfat und Magnesiumhydroxid.
(2) Einstufung nach Art der Schadstoffe
Reversible Verschmutzung (vorübergehende Verschmutzung): kann durch bestimmte hydraulische Maßnahmen zur Entfernung von Membranverschmutzungen entfernt werden; B. Rückspülen mit sauberem Wasser, Belüftungsschütteln kann entfernt werden.
Irreversible Verschmutzung (Langzeitverschmutzung): kann nicht durch hydraulische Reinigungsmaßnahmen zur Entfernung von Membranverschmutzungen entfernt werden, kann durch Reinigung mit Oxidationsmitteln, Säuren, Laugen, Reduktionsmitteln usw. entfernt werden.
Reversibel und irreversibel, beide können ausgewaschen werden. Reinigungsmittel, die nicht ausgewaschen werden können, werden als unwiederbringliche Verschmutzungen bezeichnet.
(3) Klassifizierung nach dem Ort der Schadstoffe
Das Material in der Mischung wird in der Membranpore adsorbiert, konzentriert und kristallisiert, und die Bildung innerer Verschmutzung wird als innere Verschmutzung bezeichnet; Die Bildung von Aggregaten und Ablagerungen auf der Membranoberfläche wird als äußere Verschmutzung bezeichnet.
3,TDer Einfluss von Faktoren der Membrankontamination
1. Eigenschaften der Schlammmischung
Die Quelle von Membranverunreinigungen im Membranbioreaktor ist Belebtschlammgemisch, und die Verschmutzung der Membran durch Schlammgemisch ist äußerst kompliziert.
1)EPS und SMP
Extrazelluläres Polymer (EPS) und gelöste mikrobielle Produkte (SMP) sind mikrobielle Metaboliten mit ungefähr derselben Zusammensetzung. Sie haben einen wichtigen und komplexen Einfluss auf die Membrankontamination und sind die wichtigsten Schadstoffe im MBR-Prozess.
Eine zu hohe EPS-Konzentration erhöht die Viskosität der Mischung, was die Diffusion von gelöstem Sauerstoff nicht begünstigt, was die Sauerstoffanreicherung des Schlammsystems erschwert, wodurch die normalen physiologischen Aktivitäten des Bakterienkolloids beeinträchtigt und somit der Membranfiltrationswiderstand erhöht wird. Ein zu niedriger EPS-Gehalt führt hingegen zur Flockenzersetzung, was sich nachteilig auf den Betrieb des MBR auswirkt.
Daher liegt ein optimaler EPS-Wert vor, der die Flockenstruktur stabil macht und keine hohe Tendenz zur Membranverunreinigung verursacht.
Es wurde festgestellt, dass die meisten SMPs Molekulargewichte von weniger als 1 KDa und mehr als 10 KDa haben und dass gelöste organische Stoffe mit geringem Molekulargewicht beim Durchgang durch die Membran dazu neigen, die Membranporen zu verstopfen, was zu einer Membranverunreinigung führt und zu den wichtigsten organischen Rückständen wird Stoffe im Abwasser.
Mittlerweile werden die Eigenschaften und die Zusammensetzung von SMP auch von mehreren Betriebsparametern beeinflusst.
Im Allgemeinen nimmt die Tendenz einer SMP-Kontamination der Membran in MBR mit zunehmendem MLSS, abnehmender organischer Beladung und zunehmendem gelösten Sauerstoff ab.
2)MLSS-Konzentration suspendierter Feststoffe in gemischter Flüssigkeit
Die MLSS-Konzentration wirkt sich direkt auf die Viskosität der Mischung aus. Der Anstieg der Viskosität ist der Hauptgrund für den Rückgang der Filtrationsleistung der Mischung, der durch den Anstieg der MLSS verursacht wird, wenn die falsche Durchflussrate oder Belüftungsstärke nicht ausreicht, um die anhaftenden Feststoffe auszuspülen Die Oberfläche der Membran wird bald zur Bildung einer Verschmutzungsschicht führen.
3) Viskosität
Die Viskosität der Mischflüssigkeit wird durch MLSS beeinflusst. Wenn die MLSS-Konzentration höher als der kritische Wert ist, steigt die Viskosität exponentiell mit der Zunahme der Feststoffkonzentration.
Beim Hohlfaser-MBR beeinflusst die Viskosität der Mischung die Blasengröße und die Flexibilität der Fasermembran im Reaktor. Darüber hinaus verringert eine erhöhte Viskosität die DO-Übertragungseffizienz von gelöstem Sauerstoff und eine niedrige Konzentration an gelöstem Sauerstoff erhöht die Tendenz zur Membranverunreinigung.
4) Hydrophilie und Hydrophobie des Schlamms
Die Ergebnisse vieler Studien haben gezeigt, dass hydrophile gelöste organische Stoffe im Schlamm eine negative Rolle bei der Entstehung von Membranverunreinigungen spielen. Es wurde jedoch auch festgestellt, dass stark hydrophober Flockungsschlamm ebenfalls eine Membranverunreinigung verursachen kann.
Sowohl die Hydrophobie als auch die Oberflächenladung von Schlamm hängen mit der Zusammensetzung und Beschaffenheit extrazellulärer Polymere und dem Wachstumsindex filamentöser Bakterien zusammen. Durch das übermäßige Wachstum filamentöser Bakterien entsteht eine große Menge, die das elektrische Potenzial verringert, die unregelmäßige Form des ausgeflockten Schlamms verursacht und die Hydrophobie erhöht, was zu einer schweren Membranverunreinigung führt.
5) Schlammpartikelgröße
Der Rückgang des Membranflusses wird hauptsächlich durch die Partikel um 2 µm verursacht. Im Allgemeinen gilt: Je kleiner die Partikelgröße, desto leichter lagern sich die Partikel auf der Membranoberfläche ab. Je dichter die gebildete Ablagerungsschicht ist, desto geringer ist die Durchlässigkeit, sodass die geringe Partikelgröße die Membranverschmutzung verschlimmert.
6) Schlammsedimentationsindex SVI
Obwohl es keinen direkten Einfluss auf die Membranverunreinigung gibt, kann der Schlammsetzindex (SVI) die Sedimentation organischer Substanzen in der Mischung widerspiegeln.
Derzeit werden organische Substanzen, die sich nicht absetzen lassen, wie Kolloide und gelöste organische Stoffe, allgemein als Hauptverunreinigungen der Membran angesehen.
2,Betriebsbedingungen des MBR-Prozesses
Die Betriebsbedingungen beeinflussen direkt oder indirekt die Membranverschmutzung sowie die Art und Zusammensetzung des Schlamms.
1) Schlammverweilzeit (SRT)
Praktische Ergebnisse zeigen, dass eine Erhöhung der SRT die Produktion von SMP und EPS verringern kann und die Membrankontaminationsrate verringert wird.
Eine zu lange SRT kann jedoch zu einer hohen Schlammkonzentration führen, die auch zu einer übermäßigen Viskosität führt und den Stofftransport und die Hydrodynamik des Reaktors beeinträchtigt, was zu einer schwerwiegenderen Membranverunreinigung führt. Die SRT für Membranbioreaktoren in der allgemeinen kommunalen Abwasserbehandlung beträgt 5-20 Tage.
2) Hydraulische Verweilzeit (HRT)
Obwohl die HRT keinen direkten Einfluss auf die Membrankontamination hat, versorgt eine kurze HRT die Mikroorganismen mit mehr Nährstoffen und lässt sie schneller wachsen, was zu einer höheren MLSS-Konzentration und einem erhöhten Fluss führt, was die Möglichkeit einer Membrankontamination erhöht.
3) Temperatur und pH-Wert
Vergleicht man die Temperaturen verschiedener Jahreszeiten, lässt sich leicht feststellen, dass die reversible Verschmutzung in der Niedertemperaturperiode schwerwiegender ist und sich die irreversible Verschmutzung in der Hochtemperaturperiode schneller entwickelt.
Der Betriebs-pH-Bereich des MBR liegt im Allgemeinen bei 6-9. Außerhalb dieses Bereichs werden die nitrifizierenden Bakterien im Reaktor schnell reduziert, was zu einer Hemmung der Nitrifikation führt. Wenn der pH-Wert über seinem kritischen Wert liegt, kommt es schnell zu einer Membranverunreinigung, und wenn die Temperatur steigt, sinkt der maximal zulässige pH-Wert.
4) Gelöster Sauerstoff (DO)
Eine niedrige Konzentration an gelöstem Sauerstoff verringert die Hydrophobie der Zellen und führt zur Zersetzung von Schlammflocken. Wenn der Sauerstoffgehalt unter 1 mg/l liegt, steigt der SMP-Gehalt stark an. Gelöster Sauerstoff beeinflusst auch die Zusammensetzung von EPS und SMP, und in MBR-Systemen mit hohem Sauerstoffgehalt steigt das Verhältnis von Proteinen und Polysacchariden und die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft ist sehr unterschiedlich.
5) Membranflüsse
Bei allen Membranprozessen können erhöhte Flüsse zu einer erhöhten Membranverunreinigung führen.
Das Ausbalancieren der Wahl des Flussmittels mit der Minimierung der Membranfläche sowie der Rückspül- und chemischen Reinigungsintervalle wirkt sich auch direkt auf die Betriebskosten aus.
6) Gestaffelte Durchflussrate und Belüftung
In Split-Membran-Bioreaktoren ist CFV eine der Methoden zur schnellen Änderung der Membranpermeabilität.
In Systemen mit Membranen mit hoher Konzentration und kleiner Porengröße kann die Erhöhung des CFV die Ablagerung von Verunreinigungen auf der Membranoberfläche verringern. Bei relativ großen Partikeln aus gemischten Flüssigkeiten hat die CFV-Verstärkung jedoch keinen oder sogar einen gegenteiligen Effekt auf die Flusserhöhung.
Die Belüftung spielt im getauchten MBR-Prozess eine sehr wichtige Rolle: a) Bereitstellung von gelöstem Sauerstoff durch Belüftung für normales Wachstum und Stoffwechsel der Mikroorganismen im Schlamm; b, eine Rührfunktion ausüben, um den Schlamm zu suspendieren und ihn vollständig in der gemischten Lösung zu vermischen; c, Lösen der Membranfilamente des Hohlfasermembranmoduls und Erzeugen von Scherkräften auf der Membranoberfläche, um die Ablagerung von Schadstoffen auf der Membranoberfläche zu reduzieren und die Entstehung von Membranverunreinigungen bis zu einem gewissen Grad zu verhindern.
3,Die Beschaffenheit der Membran und der Membrankomponentenstruktur
1) Membranporengröße
Membran mit kleiner Porengröße, die Verunreinigungen leicht in der Lösung zurückhält und eine abgelagerte Schicht auf der Membranoberfläche erzeugt, so dass der Membranwiderstand steigt. Diese Art von Verschmutzung ist im Allgemeinen eine reversible Verschmutzung und kann durch falsche Strömung, Rückspülung, Belüftung und andere physikalische Maßnahmen entfernt werden. Die interne Verschmutzung ist gering.
Bei Membranen mit großen Poren ist die Verstopfung der Membranporen in der frühen Phase der Filtration schwerwiegender. Mit der Bildung einer dynamischen Membran auf der Oberfläche beginnt sich der Rückhalteeffekt zu verbessern. Schadstoffe lagern sich jedoch leicht an der Oberfläche und im Inneren der Membranporen ab und verstopfen diese, wodurch irreversible oder sogar nicht behebbare Verschmutzungen entstehen, die zum Hauptfaktor für die Verschlechterung der Membranleistung und die Verkürzung der Lebensdauer im Langzeitbetrieb werden.
2) Membranmaterialien
Was die Kontamination verschiedener Membranmaterialien in der anaeroben MBR angeht, ist der Kontaminationstrend von Polyvinylidenfluorid (PVDF)-Membranen unter denselben Betriebsbedingungen deutlich geringer als der von Polysulfon (PS)- und Zellulosemembranen.
Es ist erwähnenswert, dass die Zusammensetzung irreversibler Verunreinigungen vom Membranmaterial abhängt, wenn in der organischen Fraktion des Belebtschlamms dem Membranmaterial ähnliche Polymere vorhanden sind.
3) Rauheitsgrad der Membranoberfläche
Die Erhöhung der Rauheit der Membranoberfläche erhöht die Möglichkeit der Adsorption von Verunreinigungen auf der Membranoberfläche, erhöht aber auch den Grad der Durchbiegung der Membranoberfläche, was die Ablagerung von Verunreinigungen auf der Membranoberfläche behindert, sodass sich die Rauheit auf den Membranfluss auswirkt Ergebnis einer Kombination beider Faktoren.
4) Hydrophobie
Auch die Hydrophobie des Membranmaterials hat einen wichtigen Einfluss auf die Membrankontamination. Beim Vergleich hydrophober und hydrophiler Ultrafiltrationsmembranen kommt man zu dem Schluss, dass die hydrophobe Ultrafiltrationsmembranoberfläche eher dazu neigt, gelöste Substanzen zu adsorbieren, und eine größere Tendenz zur Kontamination aufweist.
Derzeit sind die meisten Möglichkeiten zur Änderung der Membranhydrophobie Modifikationen von Membranmaterialien. Zum Beispiel das Ändern der Porengröße, der Rauheit der Membranoberfläche, das Hinzufügen anorganischer Materialien zur Bildung einer dynamischen Vorbeschichtung auf der Membranoberfläche usw.
4,Kontrollmaßnahmen der Membrankontamination
Die Hauptfaktoren für die Bildung von Membranverunreinigungen sind: die inhärente Beschaffenheit der Membran, die Art der Mischung und die Betriebsumgebung des Systems, die Kontrolle und Lösung der Membranverunreinigung sollten auch entsprechende Maßnahmen unter diesen drei Aspekten ergreifen.
(1) Die inhärente Natur der Membran
Die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Membran werden durch das Membranmaterial bestimmt, und die Antiverschmutzungsfähigkeit der Membran in der Mischung hängt von ihrem Material ab. Es hat sich gezeigt, dass die Hydrophilie der Membran einen sehr wichtigen Einfluss auf die Fähigkeit zur Verschmutzungsbekämpfung hat. Unter den organischen Membranmaterialien sind einige hydrophile Materialien wie PAN und die meisten hydrophobe Materialien wie PVDF, PE, PS usw. Hydrophobe organische Materialien müssen bei der Anwendung hydrophil modifiziert werden, und aufgrund des Unterschieds im Modifizierungsprozess kommt es zu Verlusten Die Hydrophilie im Prozess der Verwendung wird schnell und langsam sein.
Darüber hinaus hängt die Antiverschmutzungsfähigkeit der Membran auch mit der Rauheit der Membranoberfläche, der Membranoberflächenladung, der Porengröße der Membran usw. zusammen. Im Allgemeinen kann die Antiverschmutzungsfähigkeit der Membran durch die Auswahl von Membranmaterialien mit besserer Hydrophilie verbessert werden, wodurch die Rauheit verbessert wird der Membranoberfläche, Auswahl von Membranmaterialien mit dem gleichen Potenzial wie die Mischung und geeigneter Membranporengröße.
Anorganische Membranen wie Keramikmembranen: Aluminiumoxid, Siliziumkarbid, Titanoxid, Zirkonoxid usw. als Rohstoffe, Hochtemperatursinterung, Flussmittel, Festigkeit, chemische Stabilität, Bequemlichkeit als organische Membranen haben offensichtliche Vorteile.
(2) Die Art der gemischten Flüssigkeit
Eine Membranverunreinigung ist größtenteils das Ergebnis der Wechselwirkung zwischen der Membran und der Mischung. Die Art der Mischung umfasst Schlammkonzentration und -viskosität, Partikelverteilung, Konzentration gelöster organischer Stoffe, Konzentration mikrobieller Metaboliten usw.
Wenn die Schlammkonzentration niedrig ist, ist die Schlammadsorptions- und Abbaufähigkeit organischer Stoffe unzureichend, die Konzentration organischer Stoffe in der Mischung steigt an, die Verstopfung der Membranporen ist schwerwiegend und die Konzentration gelöster Stoffe auf der Membranoberfläche wird dadurch erheblich erhöht die Konzentration der Konzentrationspolarisation, die leicht zur Bildung einer Gelschicht führt, was zu einem erhöhten Filtrationswiderstand führt; Wenn die Schlammkonzentration über einem bestimmten Wert liegt, steigt die EPC-Konzentration, die Schlammviskosität steigt schnell an und die Viskosität wirkt sich auf den Membranfluss und die Blasengröße in der Mischung aus, und der Schlamm kann sich leicht ablagern die Membranoberfläche und bilden eine dickere Schlammschicht. Es wird allgemein davon ausgegangen, dass es einen kritischen Wert für die Schlammkonzentration gibt. Wenn die Schlammkonzentration über diesem Wert liegt, wird der Membranfluss beeinträchtigt. Daher kann die Schlammkonzentration so gewählt werden, dass die Membranverunreinigung innerhalb eines geeigneten Bereichs wirksam kontrolliert wird. Schlammausdehnung und Schlammfeinanteile können zu einer ernsthaften Membranverunreinigung führen.
Die Qualität des Zulaufwassers des MBR-Prozesses hat auch einen größeren Einfluss auf die Mischungskomponenten, was ein gewisses Maß an Vorbehandlungen erfordert, da sich Haare und Abfallstoffe um das Muster wickeln, was dazu führt, dass sich im Membranmodul Schlamm ansammelt und es zu einer Membranbildung kommt Kontamination, die durch verschiedene feine Membrangitter entfernt werden muss, bevor sie in die aerobe Biochemie gelangt; Schlamm, Sand und andere harte Partikel können die Membranfilamente beschädigen, was durch die Sandspüle entfernt werden muss; Öl verursacht eine nicht reinigbare Verunreinigung der Membranfilamente. Verschmutzung, die über den Bedarf hinausgeht und durch Ölabscheider, Luftaufschwemmung usw. entfernt werden muss; Anorganische Substanzen: können sich auf der Membranoberfläche niederschlagen, Ablagerungen bilden und die Membranporen verstopfen. Es kann durch Flockung und Fällung oder durch pH-Wert-Einstellung kontrolliert werden, um eine Ausfällung zu verhindern. Andere charakteristische Verunreinigungen, die einen Einfluss auf die Membran haben, wie organische Lösungsmittel, Tenside, Entschäumer, PAM, Härte, Alkalität und Temperatur, sollten in bestimmten Fällen besonders beachtet werden.
(3) Systembetriebsumgebung
a.Unterkritischer Fluss
Der kritische Fluss ist definiert als das Vorhandensein eines Flusses, bei dem der TMP deutlich ansteigt, wenn der Fluss größer als dieser Wert ist, während der TMP stabil bleibt, wenn der Fluss kleiner als dieser Wert ist. Dieses Konzept kann uns helfen, einen Bezugspunkt zwischen der Maximierung des Membranflusses und einer wirksamen Membrankontaminationskontrolle zu finden. Im tatsächlichen Betrieb von Membranmodulen wird der Betriebsfluss oberhalb des kritischen Flusses als Betrieb mit überkritischem Fluss bezeichnet, und der Betriebsfluss unterhalb des kritischen Flusses wird als Betrieb mit unterkritischem Fluss bezeichnet. In der Praxis muss das geeignete Betriebsflussmittel ausgewählt werden. Dieser Betriebsflusswert liegt im unterkritischen Bereich, und manchmal beträgt der Betriebsfluss nur etwa 50 % des kritischen Flusses. Natürlich führt eine Membranverunreinigung in einem MBR mit langer Laufzeit auch im unterkritischen Flux-Betriebsmodus zu einem allmählichen Anstieg des TMP.
b.Angemessene Belüftung
Beim MBR besteht der Zweck der Belüftung nicht nur darin, den Mikroorganismen Sauerstoff zuzuführen, sondern auch darin, die aufsteigenden Blasen und das von ihnen erzeugte störende Wasser zum Fließen zu bringen, um die Membranoberfläche zu reinigen und die Schlammaggregation zu stoppen, um den Membranfluss stabil zu halten. Gleichzeitig führt der Zittereffekt, der durch die Kollision zwischen Blasen und Membranfasern entsteht, sogar dazu, dass die Membranfasern aneinander reiben, was das Ablösen von Membranoberflächensedimenten beschleunigen und die Minderung der Membranverschmutzung erleichtern kann. Wenn die Belüftung zu groß ist, verringert sich die Partikelgröße der Membranoberflächenablagerung, wodurch die Struktur des Filterkuchens dichter wird und somit der Membranfiltrationswiderstand erhöht wird. im Gegenteil, wenn die Belüftung zu gering ist, wird die Störung abgeschwächt und die Verschmutzung wird verschlimmert, daher sollte die geeignete Belüftung gewählt werden.
c.Betrieb und Stoppwechsel
Gemäß der 3-Stufentheorie der Membrankontamination erfordert die Bildung einer Kontamination auf der Membranoberfläche einen Prozess. Erstens werden Verunreinigungen auf der Membranoberfläche adsorbiert, abgelagert und akkumuliert. Der Betriebsmodus des intermittierenden Pumpens zielt darauf ab, die Membranfiltrationsleistung wiederherzustellen, indem die Membranfiltration periodisch gestoppt wird, damit der auf der Membranoberfläche abgelagerte Schlamm durch die durch Belüftung und Wasserfluss verursachte Scherkraft von der Membranoberfläche gelöst werden kann. Im Allgemeinen gilt: Je länger die Pumpzeit, desto größer ist die Ansammlung suspendierter Feststoffe auf der Membranoberfläche. Je länger die Stoppzeit ist, desto vollständiger fällt der auf der Membranoberfläche abgelagerte Schlamm ab und desto mehr kann die Membranfiltrationsleistung wiederhergestellt werden. Grundsätzlich sollte die alternative Betriebs- und Stoppmethode entsprechend der Empfehlung des Membranherstellers und dem tatsächlichen Projektbetrieb festgelegt werden, um dessen eigenen Merkmalen gerecht zu werden.
