專利名稱：一種控制由膜生物反應(yīng)器混合液造成的嚴重膜污染的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制由膜生物反應(yīng)器混合液造成的嚴重膜污染的方法，屬于水和
廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人口的增長，水資源緊缺已經(jīng)成為一個全球普遍關(guān)注的問 題。而我國的缺水形勢尤其嚴峻，全國人均水資源占有量僅為世界平均水平的四分之一，同 時，嚴重的水污染問題又加劇了水資源的緊缺。目前，水資源緊缺是制約我國可持續(xù)發(fā)展的 瓶頸。因此，開發(fā)新型高效的污水處理工藝，推動污水處理與回用，是目前水處理工作者面 臨的緊迫任務(wù)。 膜-生物反應(yīng)器在污水處理與回用中是極具競爭力的處理工藝。它是一種集生物
處理和膜技術(shù)為一體的高效污水處理技術(shù)，通過膜截留微生物，實現(xiàn)水力停留時間和污泥
齡的分離。與傳統(tǒng)污水生物處理工藝相比，它具有出水水質(zhì)好、占地面積小、活性污泥濃度
高、剩余污泥產(chǎn)量低和便于自控等優(yōu)點，因此得到了越來越廣泛的推廣和應(yīng)用。 膜污染是制約膜生物反應(yīng)器實際應(yīng)用的瓶頸，膜污染會降低膜的產(chǎn)水量，增加運
行能耗，同時會影響膜的穩(wěn)定運行，并增加膜的更換頻率。除膜材料、運行操作條件之外，混
合液性質(zhì)是影響膜污染的重要因素。在實際工程中，由于混合液的性質(zhì)改變而造成嚴重膜
污染，影響出水水質(zhì)和工程正常運行的突發(fā)事件時有發(fā)生，而目前尚沒有一種可以預(yù)防這
類突發(fā)事件的有效方法。因此，如何快速預(yù)警這類突發(fā)事件并及時控制嚴重膜污染的發(fā)生
是目前膜生物反應(yīng)器實際工程中亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為膜生物反應(yīng)器工程提供了一種控制由混合液性質(zhì)造成的嚴重 膜污染的方法，以有效預(yù)防由于進水水質(zhì)突變，水溫驟變等原因引起的混合液性質(zhì)改變造 成的膜污染急劇增加的突發(fā)事件的發(fā)生。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下 —種控制由膜生物反應(yīng)器混合液造成的嚴重膜污染的方法，包括如下步驟
1)在工程現(xiàn)場通過監(jiān)測混合液濾紙過濾性(縮寫為Vf)指標進行預(yù)警，預(yù)警值采 用15 20ml ; 2)當現(xiàn)場混合液濾紙過濾性高于預(yù)警值時表示混合液性質(zhì)正常，當?shù)陀陬A(yù)警值 時，按如下步驟進行混合液調(diào)控 a.首先選取幾種常用的調(diào)控劑產(chǎn)品，其中包括有機絮凝劑、無機絮凝劑、氧化劑和 吸附劑； b.取膜生物反應(yīng)器膜池混合液樣品，投加不同劑量調(diào)控劑，測定原始混合液和調(diào) 控后混合液的濾紙過濾性，建立混合液濾紙過濾性隨投加量增加的變化曲線，確定最佳投 加量，對不能使混合液的濾紙過濾性升高的調(diào)控劑直接篩除掉，得到初篩后的至少一種調(diào)控劑； c.再次取膜生物反應(yīng)器膜池混合液樣品，分別以最佳投加量投加初篩后的調(diào)控 劑，測定原始混合液和調(diào)控后混合液的膜過濾性，綜合考慮調(diào)控劑對混合液濾紙過濾性和 膜過濾性的改善情況，以及調(diào)控劑的價格成本，選取最佳調(diào)控劑，以該最佳調(diào)控劑的最佳投 加量用于現(xiàn)場調(diào)控。 本發(fā)明提供的方法，可有效預(yù)防由于進水水質(zhì)突變，水溫驟變等原因引起的混合 液性質(zhì)改變造成的膜污染急劇增加的突發(fā)事件的發(fā)生，為保證工程出水水質(zhì)，保障工程穩(wěn) 定運行提供了一種快速有效的方法。


圖1為本發(fā)明提供的預(yù)防嚴重膜污染的方法工藝流程示意圖。 圖2為測定混合液濾紙過濾性所用濾紙的折法示意圖。 圖3為某污水處理廠混合液過濾性監(jiān)測數(shù)據(jù)。 圖4為某污水處理廠實際在線膜污染數(shù)據(jù)。 圖5為混合液經(jīng)不同調(diào)控劑調(diào)控后膜過濾性測定結(jié)果。
具體實施例方式
在膜生物反應(yīng)器工程現(xiàn)場，監(jiān)測混合液濾紙過濾性指標對混合液造成的膜污染進 行預(yù)警，濾紙過濾性的測定可采用如下方法取50ml混合液樣品倒入裝有直徑為15cm的中 速定性濾紙的玻璃漏斗，漏斗直徑為8cm，濾紙的折法如圖1所示，讀取5分鐘時濾過液的體 積毫升數(shù)，即為該混合液的濾紙過濾性。當混合液濾紙過濾性低于預(yù)警值15 20ml以下 時，說明混合液過濾性變差，需要引起注意并采取一定調(diào)控措施控制嚴重膜污染的發(fā)生。
首先對調(diào)控劑進行初步篩選，選取幾種不同類型的混合液調(diào)控劑，如無機絮凝劑 (包括PAC、 PFS等)，有機絮凝劑，活性炭吸附劑，氧化劑(如臭氧)或其他新型的調(diào)控劑。 然后取混合液樣品投加調(diào)控劑，曝氣使其充分反應(yīng)后，測定原始混合液和調(diào)控后混合液的 濾紙過濾性，建立混合液濾紙過濾性隨投加量增加的變化曲線，得到最佳投加量。不能使混 合液的濾紙過濾性升高的調(diào)控劑為無效調(diào)控劑，直接篩除掉，得到有效的至少一種調(diào)控劑 及其最佳投加量，之后再取膜生物反應(yīng)器工程混合液樣品，投加初篩后的調(diào)控劑，投加量取 最佳投加量，曝氣充分反應(yīng)后，測定原始混合液和調(diào)控后混合液的膜過濾性。綜合考慮調(diào)控 劑對混合液濾紙過濾性和膜過濾性的改善情況，比較調(diào)控劑的價格成本等因素，在有效調(diào) 控劑中篩選出最佳調(diào)控劑。將篩選出的最佳有效調(diào)控劑用于工程現(xiàn)場進行調(diào)控。經(jīng)調(diào)控劑 調(diào)控后，當工程現(xiàn)場的混合液濾紙過濾性高于20ml以上，表示混合液恢復(fù)正常，嚴重膜污 染得到有效的預(yù)防控制，混合液調(diào)控結(jié)束。
實施例 本實施例發(fā)生在北京某污水處理廠，對該膜生物反應(yīng)器工程混合液的濾紙過濾性 和在線膜污染數(shù)據(jù)進行長期的實時監(jiān)控，數(shù)據(jù)結(jié)果如圖2和圖3所示。09年11月初，混合 液濾紙過濾性指標值顯示低于預(yù)警值15 20ml以下，表示混合液過濾性變差，需要進行 調(diào)控。首先，我們選擇了幾種常用的調(diào)控劑，包括無機絮凝劑PAC、某多功能有機絮凝齊U、吸 附劑活性炭；然后取混合液樣品，確定每種調(diào)控劑的最佳投加量，PAC分別選取了 100mg/L、
4200mg/L、300mg/L、400mg/L、500mg/L五個投加量對混合液進行調(diào)控，測定調(diào)控后的混合液 濾紙過濾性，當PAC投加量為300mg/L混合液時，混合液的濾紙過濾性最好，為最佳投加量。 同時確定了多功能有機絮凝劑和活性炭的最佳投加量，分別為5mg/L和lg/L。然后再取混 合液樣品，將三種調(diào)控劑以最佳投加量進行調(diào)控，測定調(diào)控后的混合液樣品的膜過濾性，膜 過濾性測定裝置采用恒壓操作，電子天平連接計算機用以記錄單位時間內(nèi)透過膜的濾過液 的質(zhì)量，以IO分鐘內(nèi)的膜污染上升速率(TMP/通量隨時間變化的直線的斜率)來表征混合 液的膜過濾性。斜率越小，表示混合液的膜過濾性越好，調(diào)控劑的效果越好。測定結(jié)果如圖 5所示，結(jié)果顯示加調(diào)控劑PAC的混合液膜過濾性改善明顯，膜污染上升斜率最小，調(diào)控效 果最佳，為最佳調(diào)控劑。在工程現(xiàn)場用PAC進行混合液調(diào)控，從圖3，圖4的現(xiàn)場數(shù)據(jù)結(jié)果 可以看出，混合液經(jīng)PAC調(diào)控后，預(yù)警指標由之前的10 20ml之間升至20ml以上，同時實 際的在線膜污染(TMP/通量值)也控制至lkPa/LMH以下，嚴重膜污染得到有效的預(yù)防及控 制。
權(quán)利要求
一種控制由膜生物反應(yīng)器混合液造成的嚴重膜污染的方法，其特征在于該方法包括如下步驟1)在工程現(xiàn)場通過監(jiān)測混合液濾紙過濾性指標進行預(yù)警，預(yù)警值采用15～20ml；2)當現(xiàn)場混合液濾紙過濾性高于預(yù)警值時表示混合液性質(zhì)正常，當?shù)陀陬A(yù)警值時，按如下步驟進行混合液調(diào)控a.首先選取幾種常用的調(diào)控劑產(chǎn)品，其中包括有機絮凝劑、無機絮凝劑、氧化劑和吸附劑；b.取膜生物反應(yīng)器膜池混合液樣品，投加不同劑量調(diào)控劑，測定原始混合液和調(diào)控后混合液的濾紙過濾性，建立混合液濾紙過濾性隨投加量增加的變化曲線，確定最佳投加量；對不能使混合液的濾紙過濾性升高的調(diào)控劑直接篩除掉，得到初篩后的至少一種調(diào)控劑；c.再次取膜生物反應(yīng)器膜池混合液樣品，分別以最佳投加量投加初篩后的調(diào)控劑，測定原始混合液和調(diào)控后混合液的膜過濾性，綜合考慮調(diào)控劑對混合液濾紙過濾性和膜過濾性的改善情況，以及調(diào)控劑的價格成本，選取最佳調(diào)控劑，以該最佳調(diào)控劑的最佳投加量用于現(xiàn)場調(diào)控。
全文摘要
一種控制由膜生物反應(yīng)器混合液造成的嚴重膜污染的方法，屬于水和廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括了對混合液嚴重膜污染的快速預(yù)警和調(diào)控兩部分。預(yù)警方法采用在工程現(xiàn)場可快速監(jiān)測的濾紙過濾性指標進行預(yù)警，推薦的預(yù)警值為15～20ml。調(diào)控方法為首先采用濾紙過濾性指標對調(diào)控劑進行初步篩選，得到有效調(diào)控劑，并確定各種有效調(diào)控劑的最佳投加量，然后測定投加有效調(diào)控劑的混合液樣品的膜過濾性，綜合考慮調(diào)控劑對混合液濾紙過濾性和膜過濾性的改善情況，以及調(diào)控劑的價格成本，選取最佳調(diào)控劑，用于現(xiàn)場調(diào)控，抑制嚴重膜污染的發(fā)生。本發(fā)明提供的方法快速易行，準確有效，及時預(yù)防控制由混合液性質(zhì)造成的嚴重膜污染的產(chǎn)生，保障工程正常運行。
文檔編號C02F3/12GK101734789SQ20091024347
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者俞開昌, 關(guān)晶, 席海燕, 文劍平, 文湘華, 陳春生, 黃霞 申請人:清華大學(xué);北京碧水源科技股份有限公司