A/O法一體化污水處理系統(tǒng)
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膜污染是在膜過濾過程中，水中的微粒、膠體粒子或溶質(zhì)大分子由于與膜存在物理化學相互作用或機械作用而引起的在膜表面或膜孔內(nèi)吸附、沉積造成膜孔徑變小或堵塞，使膜產(chǎn)生透過流量與分離特性的不可逆變化現(xiàn)象。對膜污染種類及其成因的具體分析，將有助于采取合適的措施減弱或消除它的不良影響。
1、沉淀污染
以壓力為推動力的膜分離技術(shù)有反滲透(RO)、納濾(NF)、超濾(UF)和微濾(MF)。根據(jù)不同膜與水中微粒的相互關(guān)系，可知沉淀污染對RO和NF的影響尤為顯著。當原水中鹽的濃度超過了其溶解度，就會在膜上形成沉淀或結(jié)垢。
避免沉淀污染的方法主要是減少離子積中陽離子或陰離子的濃度。例如，添加酸可減少氫氧化物和碳酸鹽的濃度，使金屬離子沉淀難以生成。原水可通過石灰軟化沉淀或離子交換等預處理方法去除易結(jié)垢的金屬離子。還可加入阻垢劑，例如磷酸六甲基，以阻礙沉淀生成。
2、吸附污染
有機物在膜表面的吸附通常是影響膜性能的主要因素。隨時間的延長，污染物在膜孔內(nèi)的吸附或累積會導致孔徑減少和膜阻增大。腐殖酸和其他天然有機物(NOM) 即使在較低濃度下，對滲透率的影響也大大超過了粘土或其它無機膠粒。
與膜污染相關(guān)的有機物特征包括它們對膜的親和性，分子量，功能團和構(gòu)型。帶負電荷功能團的有機聚合電解質(zhì)會與帶有負電荷的膜表面之間存在靜電斥力。用在水和廢水處理中的聚砜、醋酸纖維樹脂、陶瓷和薄表層復合膜表面都帶有一定程度的負電荷。一般來講，膜表面電荷密度越大，膜的親水性就越強。而疏水作用可增加NOM在膜上的積累，導致更嚴重的吸附污染。
純水力清洗的方法有反沖洗，快速脈沖或橫向流反向沖洗。用作膜化學清洗的試劑必須能有效溶解凝膠層中的有機化合物。因此，用作膜的化學清洗的溶液通常由苛性物質(zhì)和酶劑組成。
3、生物污染
生物污染是微生物在膜-水界面上積累，從而影響系統(tǒng)性能的現(xiàn)象。膜的生物污染分兩個階段：粘附和生長。生物污染問題比非活性的膠體污染或礦物質(zhì)結(jié)垢更為嚴重。細菌，真菌和其它微生物組成的生物膜，可直接或間接降解膜聚合物或其它RO單元組件，結(jié)果造成膜壽命縮短，膜結(jié)構(gòu)完整性被破壞，甚至造成重大系統(tǒng)故障。
可同化性有機碳(AOC)被認為是生物膜的生長潛勢。因此，AOC指標可以表征生物膜形成的可能性及其程度。生物親和性被降低和易清洗的聚合物為材質(zhì)的分離膜，會阻礙生物膜的生長。為了發(fā)展膜的生物污染防治技術(shù)，研究者必須首先理解分離膜聚合物的表面分子結(jié)構(gòu)和粘附生物細胞與膜作用的機理。為了更好控制膜的生物污染所必需的基礎(chǔ)研究包括以下六個方面。
(1)了解生物膜中的微生物菌落，以識別出合適的有機體用于試驗模擬和粘附生物測定。非生長基的分子基因測定是值得推薦的方法。
(2)粘附過程必須在分子和原子一級的水平上研究，以更好地理解細胞粘附時物化作用力的影響。
(3)被改性的膜對細菌粘附和初期生物膜形成的影響需進一步研究，總衰減反射-傅里葉變換紅外光譜測定有助于分析問題。
(4)在生物污染過程中，細菌外聚合物與膜材料之間的作用尚未被充分認識到。理論上，分子模擬可快速和低成本地預測膜生物污染。同時，可用模擬技術(shù)識別干擾細胞粘附的新的化學物質(zhì)。
(5)生物膜本身的結(jié)構(gòu)完整性依靠細胞之間的分子力，該種作用力和細胞與相鄰的胞外聚合物之間的相互作用有關(guān)。分子模擬技術(shù)與適當?shù)脑囼灧椒?如X光衍射)結(jié)合有助于分析問題。
(6)目前尚缺乏對生物膜生理生態(tài)性的了解。有研究指出溴化呋喃可阻礙細菌的粘附，削弱生物膜母體溶液的污染影響。
生物污染可通過對進水進行連續(xù)或間歇的消毒來控制。但必須考慮該消毒劑對膜的降解性。一氯化胺是一種優(yōu)于氯消毒的生物膜消毒劑，可大大減少微量有機氧化物，抑制細菌生長。廢水中連續(xù)投入3～5mg/L一氯化胺可抑制生物膜生長(對膜無氧化損害)，延長運行周期。
另外，在膜的脫鹽系統(tǒng)中，低濃度硫酸銅的添加可抑制藻類生長。一些表面活性劑和其它化學試劑可干擾細菌在膜聚合物上的粘附。另外，可通過物理手段：如加強橫向流速，增加氣體反沖，來阻止微生物的粘附。
二沉池污泥上浮
二沉池污泥上浮指的是，污泥在二沉池內(nèi)發(fā)生酸化或反硝化，導致污泥漂浮到二沉池表面的現(xiàn)象。這些漂浮上來的污泥本身不存在質(zhì)量問題，其生物活性和沉降性能都很正常。
漂浮的原因主要是這些正常的污泥在二沉池內(nèi)停留時間過長，由于溶解氧被逐漸消耗而發(fā)生酸化，產(chǎn)生H2S等氣體附著在污泥絮體上，使其密度減小，造成污泥的上浮。當系統(tǒng)的污泥齡較長，發(fā)生硝化后，進入二沉池的混合液中會含有大量的硝酸鹽，污泥在二沉池中由于缺乏足夠溶解氧(DO<0.5mg/L)而發(fā)生反硝化，反硝化產(chǎn)生的氮氣同樣會附著在污泥絮體上，使其密度減小，造成污泥的上浮。
控污泥上浮的措施，一是及時排出剩余污泥和加大回流污泥量，不使污泥在二沉池內(nèi)的停留時間太長;二是加強曝氣池末端的充氧量，提高進入二沉池的混合液中的溶解氧含量，保證二沉池中污泥不處于厭氧或缺氧狀態(tài)。對于反硝化造成的污泥上浮，還可以增大剩余污泥的排放量，降低污泥齡，通過控制硝化程度，達到控制反硝化的目的。
A/O法一體化污水處理系統(tǒng)二沉池表面出現(xiàn)黑色塊狀污泥
二沉池表面出現(xiàn)黑色塊狀污泥通常是污泥腐化所致。曝氣量過小使污泥在二沉池缺氧，或曝氣池污泥生成量大而剩余污泥排放量小，使污泥在二沉池的停留時間過長，或者重力排泥時泥斗不合理、使污泥難以下滑，或者刮吸泥機部分吸泥管不通暢及存在刮不到的死角，都會造成污泥在二沉池局部長期滯留沉積而發(fā)生厭氧代謝，產(chǎn)生大量H2S、CH4等氣體，包裹在泥塊上，促使污泥呈大塊狀上浮，而且顏色呈現(xiàn)黑色。污泥腐化上浮與一般的污泥上浮不同，腐化上浮時污泥會fu敗變黑，產(chǎn)生惡臭。
解決的辦法是保證剩余污泥的及時排放，排除排泥設(shè)備的故障，清除沉淀池內(nèi)壁或某些死角的污泥，降低好氧處理系統(tǒng)污泥的硝化程度，加大污泥回流量，防止其他處理構(gòu)筑物的腐化污泥的進入等。
MBR膜法現(xiàn)在應用越來越廣泛，以其穩(wěn)定清澈的出水備受關(guān)注，但其巨大的維護量也使很多使用者頭疼;那么要想在使用中盡量減少維護工作強度，在設(shè)計階段就需要注意以下幾個問題：
該廢水適不適合用MBR膜法
MBR不是萬能的，它屬于微濾膜，是按能通過的顆粒物粒徑來定義的;所以，對于它來講堵塞問題是關(guān)鍵，一些易結(jié)垢、含油類物質(zhì)和粘稠性物質(zhì)較多的廢水，建議不要采用MBR膜法。
不適合MBR法的廢水類型有：乳化液/研磨液/淬火液/冷卻液廢水、表面活性劑廢水、石油類廢水、脂類廢水(有預處理措施除外)。
MBR的品牌及相應的數(shù)量確定
決定了用MBR膜，那么下一步是決定用什么牌子，目前，MBR膜的質(zhì)量進口和國產(chǎn)的差距還是很大的，雖然國產(chǎn)品牌通過增加膜絲數(shù)量、減少通量設(shè)計量也可以滿足需要，但相應的問題接踵而至。
從價格方面，進口膜約為國產(chǎn)膜的3~5倍，在價格可以接受的前提下，盡量采用進口膜，三菱和精工的膜片都不錯，當然，國產(chǎn)膜在保證足夠的設(shè)計余量的前提下還是可以的，重要的是設(shè)計人員要跟供應商做好深入的技術(shù)溝通，設(shè)計通量方面，一般國產(chǎn)膜廠家出廠的設(shè)計通量已經(jīng)留了足夠的余量，但設(shè)計人員還是要再增加余量，個人認為增加50%以上，比如筆者曾經(jīng)設(shè)計過一個小水量廢水，MBR選用國產(chǎn)品牌，但設(shè)計MBR用量是標準量的10倍，到現(xiàn)在2年時間未進行清洗，一直在正常使用，出水COD維持在30mg/L以下。
另外，近出現(xiàn)的平板膜抗污染性能普標優(yōu)于絲狀膜;平板膜分為PVDF材質(zhì)和PTFE材質(zhì),PTFE的抗污染性能zui強，目前只有進口產(chǎn)品，以日本的性能*;膜的設(shè)計通量參考供應商提供的數(shù)據(jù)。
MBR膜組件的設(shè)計
1、 把膜片拼裝在一起形成一個膜組件，特別注意的是，膜片與膜片之間間距要足夠大，有效距離要大于100mm(軸心距大于140mm)，如果膜片本身膜絲密度大，那么有效間距要適當放寬，這樣做的目的是保持沖洗氣流順暢到達頂部膜絲，也可以減少膜絲之間的板結(jié)和截留物，減少膜組件的清洗頻率;平板膜的間距只要60~80mm就可以了;太大的間距導致占用空間太大。
2、 膜片橫向和豎向裝都可以，具體取決于安裝的空間;橫向裝時，膜絲保持微下垂，下垂幅度保持在10mm，也可以這樣說，在保證膜絲不受拉力的前提下，盡量直，這樣膜絲和膜絲之間就不會留有太多的雜物;推薦使用豎向安裝的方式。
