MBR膜碳酸钙结垢重度污染防治

MBR膜碳酸钙结垢重度污染防治�段传毅,钟文生,徐辉波(内蒙古乌拉山发电厂,内蒙古乌拉山014407)摘要:本文针对MBR工艺应用于污水处理中出现的MBR膜重度污染问题,进行详细的探讨,通过电镜分析、能谱分析等分析法,对污染物进行分析、获得一些可行的基础数据、继而实施了可行的污染防治措施,取得良好的运行效果。关键词:MBR膜;碳酸钙;污水处理;能谱分析中图分类号:TU991.2文献标识码:A文章编号:1006—7981(2011)19—0062—02乌拉山发电厂再生水处理厂(以下简称“污水厂”)中污水的深度处理采用MBR(MembraneBioreactors,MBR)工艺,MBR工艺中的超滤部分采用加拿大ZENON公司的ZeeWeed(r)超滤水处理系统,该系统可将生化反应所需要的活性污泥截留在反应池内,保证了生化反应所需要的微生物,同时,处理好的净化水通过超滤膜排出。超滤部分分为3列,ZEWEED500D型浸没式超滤膜,共6个膜箱,每个膜箱含有44个ZW-500d膜片,三个系列总共有264个膜片,每个膜片的表面积为31.6m2(340ft2)。三套超滤系统总的出水量为200m3/d。污水厂MBR系统在2009年2月底化学清洗完成后,过膜压差出现上涨极快的情况。1化学清洗过程化学清洗采用碱洗+酸洗的清洗步骤,清洗液温度23.7℃,碱洗用氢氧化钠,控制pH值11,曝气3min,浸泡30min交替进行,清洗时间4h;酸洗用柠檬酸,控制pH值3,曝气3min,浸泡30min交替进行,清洗时间5h。2化学清洗结果化学清洗后,我们从产水流量、过膜压差等数据统计,计算出膜渗透性,见如下表1:表1MBR进水温度(℃)产水流量(m3/h)过膜压差(KPa)膜渗透性(m/bar.天)1#MBR23.441.80-10.203.802#MBR30.040.17-8.673.69注:膜渗透性为20℃时,1m2膜面积上在1bar的压力下,1天透过的水量。清洗结果令人满意,膜渗透性有较好的恢复。化学清洗完成后,运行36h的数据,见如下表2:表2MBR进水温度(℃)产水流量(m3/h)过膜压差(KPa)膜渗透性(m/bar.天)1#MBR30.035.21-35.740.782#MBR30.038.24-31.250.97反复的化学清洗,每次都能有较好的清洗效果,但超滤的膜渗透性总是坚持不住,很快便降至无法接受的水平,导致频繁的化学清洗。3异常情况分析膜系统运行异常后,我们从膜丝外观、电镜照片、污染物能谱分析、清洗效果等几个方面进行了分析,分析情况如下:3.1膜丝观察膜丝经多次清洗后,表面无明显污染物,用手摸膜丝表面,膜丝表面略粗糙,有明显的刺手的感觉,手捏感觉较硬。3.2膜池水质分析膜池水质分析结果,见如下表3:表3检验项目标准指标检验结果1#2#备注Na(�g/mL)-1.1×1039.9×103K(�g/mL)-41.146.1Ca(�g/mL)-1.3×1031.7×103Mg(�g/mL)-85.385.8Fe(�g/mL)-1.630.340.44Mn(�g/mL)-1.810.98Zn(�g/mL)-0.0110.63Cu(�g/mL)-<0.002<0.002Si(�g/mL)-5.759.04Ba(�g/mL)-1.010.28Cr(�g/mL)-0.0100.010Sn(�g/mL)-<0.002<0.002Al(�g/mL)-0.0520.090Cl(�g/mL)-5.83×1037.57×103SO42-(�g/mL)-423694NO3-(�g/mL)-7.5840.8PO43-(�g/mL)-3.4<0.5两个膜池Ca2+含量均在1000mg/L以上,分别为1300mg/L和1700mg/L,补做HCO3-含量为261mg/L。3.3电镜扫描通过电镜放大1000倍观察膜丝,膜丝表面有明显堆积物,呈不规则晶体状排布,初步判断为无机污62内蒙古石油化工2011年第19期�收稿日期:2011-07-15染物质,见图1。图1电镜扫描放大1000倍观察膜丝图3.4能谱分析我们对膜表面污染物进行能谱分析,分析结果见如下图2。图2污染物的能谱分析图由图2得知,样品中主要成分为钙、氧和碳元素,根据重量比可以推断主要污染物质为碳酸钙。4防治措施探讨根据以上的分析,MBR膜渗透性保持不住是由于碳酸钙结垢引起的,通过逐个查找园区污水排放企业,发现其中某公司污水用石灰中和后排放进管网,进水引入大量Ca2+,碳酸钙结垢迅速导致MBR膜渗透性保持不住,迅速下降。要解决此问题,可以采取如下防范措施:�控制污染源,阻止大量Ca2+进水污水处理系统;�在污水进MBR系统前加软化设备,在进入MBR系统前将Ca2+去除;�添加阻垢剂来控制碳酸钙的结垢。以上措施中