MBR生物反應器的運行管理（中）

   MBR作為取代二沉池的膜生物反應器，它利用了膜的細微孔徑在一定壓力下實現的活性污泥的泥水分離，基本的原理是這樣，但是要把這樣的原理應用到實際生產中，還需要很多技術細節的實施。MBR在多年的發展中不斷地改進和完善生產工藝，在實際生產中起到更加良好的泥水分離作用。

   作為MBR膜在進行過濾模式中，主要的過濾方式有死端過濾和錯流過濾，如下圖所示：

   圖中ａ為死端過濾，和化驗室中進行的濾紙過濾的原理相同，但是很容易快速堵塞，而且膜的滲透速率會直線下降，直到徹底堵塞，滲透液完全不能通過MBR膜。而錯流過濾會在膜滲透速率下降到一定程度后形成平臺形式，但是不會影響濃縮液的回流，也同時也仍有一部分滲透液的繼續通過MBR膜。在MBR的實際使用中，濃縮液和滲透液會通過兩個途徑從MBR池中抽升離開，也就是MBR的污泥回流泵和清水抽吸泵的作用。

   隨著活性污泥顆粒不斷的堆積到MBR膜表面，就會造成MBR膜的堵塞，那如何保持膜表面的清潔呢？在MBR工藝中引入了膜擦洗風機，通過高強度的曝氣對膜表面的堆積的活性污泥顆粒擦洗下來，保持MBR膜的通量。

   下圖使用平板的MBR膜來說明膜擦洗風機對MBR的運行中的清理作用，可以看到藍色的空氣泡從MBR膜表面對堆積的活性污泥的一個吹掃擦洗的作用，通過在MBR組件池中的高強度的曝氣產生的空氣泡，將MBR膜表面的膜堆積的活性污泥顆粒吹離MBR膜，從而恢復MBR膜的膜通量。

由于MBR是作為活性污泥法的一個組件，在運行中會受到活性污泥中的膠體、絮凝體、微生物的生物黏附污染，在MBR工藝中會有兩種清潔過程：物理清潔和化學清潔。使用空氣進行清洗的是物理清潔，但是要對MBR表面的微生物黏附的污染，就需要進行化學清洗?；瘜W清洗通過在MBR模組池內投加化學藥劑，通常為次氯酸鈉、檸檬酸等，消殺MBR膜表面的微生物黏附，以消除因為微生物結垢導致的跨膜壓差變大影響?；瘜W清洗可以根據生物膜的生長程度進行在線清洗和離線浸泡清洗兩種方式進行。在一些大型的MBR工廠中，要考慮在運行中，離線清洗對整個工藝流程和處理水量的影響，要做好充足的計算和準備。

   這就是MBR的生產運行的基本的原理，當然在實際的使用中還有更為復雜和精細的設備來保證MBR反應器的穩定運行，對于MBR膜的日常運行中，還需要了解一些關鍵的參數：

   （１）膜通量：

   膜通量是指物料（在MBR工藝中特指處理后的出水，）在單位時間通過單位膜面積的量，一般用J來表示，單位為m3/（m2·s），或者簡化成m/s，有時也稱為滲透速率或過濾速率。在實際的生產中，對廠內的MBR的膜通量進行觀測和記錄，是對MBR過濾效果的一個衡量，并以此來確定MBR膜出水量的大小，確定MBR是否需要進行清洗工序等。特別是在北方污水廠受溫度影響較大的地區，要注意冬季溫度對膜通量變化的影響，一般以２０℃的膜通量為基準數值，對不同的溫度下的膜通量可以通過公式計算：

  Ｊ＝Ｊ２０×１.０２５（T－２０）

   其中J２０為２０℃下的膜通量，T為實際運行的水溫。

   通過公式可以看到，隨著溫度的降低到低于２０℃以后，膜通量也會隨之下降，反之則增加。在日常管理中的，特別是北方四季明顯的地區，要考慮溫度對MBR膜的膜通量的影響作用，在冬季期間采取合理的工藝管理措施。

   （2）跨膜壓差

   在MBR膜過濾過程中，需要施加一個外力來使物料通過MBR膜，這個外界施加的驅動力是為了消除MBR內外的壓力差，因此把它稱為跨膜壓差，用TMP來表示，單位是Pa。跨膜壓差在實際運行中也反映了MBR膜的污堵程度，在運行跨膜壓差越大，說明MBR膜表面堆積的活性污泥也就越多，需要進行膜沖洗的工序。

   這兩個參數在MBR膜工藝運行中，是對膜的過濾能力的描述，在運行中，要注意收集這兩個參數在日常運行中的變化，通過膜過濾能力的日常觀測，建立在活性污泥的不同運行工況下膜過濾能力的變化，從而預判膜清洗成本，實現MBR膜的精細化管理。

   但是在污水廠的實際運行中，作為工藝運行管理者，對MBR的技術細節和工藝細節可能沒有辦法深入的了解，污水廠的運行人員對MBR進行有效的運行管理需要做哪些內容呢？由于MBR是作為活性污泥法中的泥水分離的膜生物反應器，因此MBR膜的運行管理應結合活性污泥法的一些基本的原理來展開，MBR膜工藝運行的日常管理內容將在下一篇和大家詳細交流，歡迎持續關注并參與討論。