MBR平板膜清洗的方法及步骤

发布日期:2023-05-23

MBR平板膜清洗的方法及步骤,膜生物反应器技术作为一种新型、高效的水处理技术,虽然已成功地应用于废水处理系但是膜在运行过程中容易受到污染,造成膜通量下降,甚至无法继续使用,而依靠更换统,膜组件来恢复反应器的运行,势必会增加反应器的造价并造成运行周期中断,直接影响膜纤件的效率和使用寿命,阻碍其在实际中的应用。因此,研究膜污染的原因,寻求消除膜污染、快速恢复膜比通量的高效清洗方法,成了推广膜生物反应器技术的关键所在。

6.6.1膜清洗方法

为了消除可逆污染和恢复部分膜通量,必须不断地、及时地对膜进行清洗。清洗方法包括物理清洗、化学清洗、物理-化学清洗和电清洗。物理清洗是用人工或机械清洗,冲洗时应在低压下进行,以免损伤膜;化学清洗是用稀酸、稀碱、氧化剂等对膜进行浸泡和清洗对于不同的膜要选用不同的清洗剂;物理-化学清洗是将物理清洗和化学清洗结合起来以提高清洗效果的一种方法;电清洗是在膜上施加电场,使污染颗粒带上电荷,来加速清洗过程的一种方法。

6.6.1.1 物理清洗物理清洗指人工、机械清洗和清水清洗等不使用任何形式化学药剂的清洗方法。物理清洗所需设备简单,但清洗效果有限,不能彻底清除膜污染,只能作为一种简单的维护手段。

(1)水反冲洗 水反冲洗是指在膜出水口施加一个反冲洗压力,使处理水或处理水与空气的混合流体反穿通过膜而进行的冲洗。

水反冲洗对膜性能要求较高,为避免损伤膜而导致出水恶化,反冲洗应在低压状态下操作。王勇等[55]在对一体浸没式 MBR 的聚四氟乙烯微滤膜的膜污染清洗中,采用了高表面流速、低操作压力的膜表面水力加压反洗,这是因为高表面流速有利于减轻浓差极化,提高膜透过水量,低操作压力可以避免破坏膜表面结构,减轻污染物质向膜面的对流传递作用,减少对污染层的压实效应。

付婉霞[56]在膜生物反应器处理盟洗废水的研究中发现,用一定量的水对污染的膜组件进行冲洗、浸泡、轻微搓揉可以较彻底地去除运行初期的膜表面沉积物,使膜通量有较大程度的恢复,但随运行时间的延长,清洗的效果变差,膜通量恢复率较低,此时用水反冲洗可以去除膜孔中的堵塞物和膜表面残留的滤饼层,使膜通量进一步恢复

(2)海绵球清洗 用水力控制海绵球经过膜表面,可以强行去除膜表面的污染物,但去除硬质污垢时易损伤膜表面,需小心操作。孙振龙等研究后指出,对平片膜组件只用简单的在线海绵擦洗,便可以基本恢复膜通量,从而起到了减少化学清洗次数、降低清洗费用的作用。

(3)空气反吹清洗 Civisvanathan[57]等对过滤-空气反吹的研究发现,过滤15min一空气反吹 15min 可以获得最佳的透过稳定性和总通量,尽管这种循环操作不能完全清除膜污染,但与连续运行工艺相比,提高了 271%的通量。然而空气反吹清洗去除的主要是膜的外部截留污染物,只有化学清洗才能完全清除由大分子物质吸附带来的内部和外部截留物。

(4)空曝气清洗 空曝气清洗是一种强化水流循环作用的物理清洗方法,就是在停止进出水时,大强度连续曝气 2~3d,利用水的循环和剪切力的作用冲脱沉积在膜表面上的污泥层。但只有当膜表面附着的污泥层对膜的过滤造成很大影响时,采用空曝气的冲洗方法才能取得比较显著的清洗效果。而且加大曝气量会粉碎污泥颗粒,导致随后的运行中形成的污泥层更致密,膜阻力上升得更快。

(5)超声波清洗 超声波清洗是利用超声波在水中引起剧烈的亲流、气穴和振动而达到去除膜污染的目的,清洗速度快,效果好。如附着生长型 MBR 的污染膜表面黏性较大,常规物理清洗效果差,采用超声波清洗能使膜通透性恢复约 30%。Bien January[58]等的研究还表明,利用超声波还可以测定膜污染的类型和大小。超声波清洗可以在 MBR 运行过程中实行在线进行,然而由于超声波对微生物有杀灭作用,其在清洗过程中对活性污泥中微生物的影响还有待进一步研究。(6)电清洗 电清洗是在膜上施加电压,使污染颗粒带上电荷,来加速清洗过程的一种方法,该方法尚处于研究阶段。此外,还可以用机械刮除、脉冲清洗、脉冲电解及电渗透反冲洗等方法清洗污染膜.

 

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