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MBR平板膜与中空纤维膜对比

作者:优浦集团时间:2023-12-08 11:20:35阅读数:

       MBR平板膜与中空纤维膜。这两类膜各有优缺点,应根据具体工程情况而选择合适的膜。

       本文通过类似相关案例,比较平板膜和中空纤维膜在MBR工艺中的运行特性和适用条件。

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       工业废水经收集后,先经过机械格栅去除大颗粒悬浮物,然后废水进入污水调匀池,废水水质波动较大,设置较长停留时间的水池,综合调节水水质,减少废水高峰流量或浓度变化的影响;然后废水进入生化系统,生化系统采用A/O+MBR工艺,用于稳定产水水质,并且能有较高的处理空间用于负荷废水水质波动;最后废水达标排放。

不同MBR膜组对间歇出水时间的影响

       为了控制膜污染,膜分离单元在持续曝气的同时,通过定期暂停出水来减轻膜表面污泥的沉积。MBR工程中间歇出水的典型设置为每过滤8-15min,停止1-2min。这里将产水泵的抽吸时间与停吸时间的比值称为抽停比。

       相关工程经验表明,两膜的跨膜压差(TMP)上升速率均随抽停比的增加而增大,平板膜TMP变化更为明显。统筹考虑TMP上升速率和产水量,实际运行条件下两膜的理论最佳抽停比在9∶1或8:2之间。

不同MBR膜组对曝气强度的影响

       MBR膜分离系统内曝气的主要作用是产生液流紊动和瞬时剪切力,从而增强膜的渗透性。

       一般情况下,由于平板膜的堆积密度较小,即单位膜面积所对应的膜组件投影面积较大,需要在相对较大的面积上布气,因此其曝气强度(单位膜面积的曝气量)高于中空纤维膜。

       相关工程经验表明,平板膜内的泥水混合物、混合物上清液及出水均高于中空纤维膜,因此平板膜可以负荷较高的污泥浓度。

不同MBR膜组对膜通量的影响

       平板膜与中空纤维膜的临界通量均在20-25L/(m2h),当通量达到25-30L/(m2h)时TMP迅速上升,相关工程经验为了延缓膜的污堵以及系统长期稳定运行,通常设定通量为15-20L/(m2h)。

       通常两种膜的透水率(膜通量与TMP的比值)较为接近,随着设计通量的增加,平板膜和中空纤维膜的透水率分别呈下降和上升趋势,说明平板膜更适于在相对较低的通量下运行,中空纤维膜更适于在相对较高的通量下运行。

不同MBR膜组对污泥浓度的影响

       污泥浓度变化对两膜TMP的影响差异较大。,通常MBR膜组污泥浓度控制在5,000-15,000 mg/L左右。

       对于平板膜而言,实际工程案例,污泥浓度由10,000mg/L增加至15,000mg/L时TMP下降,由15,000mg/L下降至10,000mg/L时TMP上升;中空纤维膜的变化规律与此相反,当污泥浓度由10,000mg/L增加15,000mg/L时TMP上升,由15,000mg/L下降至10,000mg/L时TMP下降。可见在10,000-15,000mg/L的污泥浓度范围内,平板膜宜以较高的污泥浓度运行,中空纤维膜宜以较低的污泥浓度运行。

不同MBR膜组对经济指标的影响

       以处理规模为10,000m3/d的市政污水A/O-MBR项目为例。经调查,有机平板膜的项目总投资比中空纤维膜高约8-10%左右;平板膜的堆积密度较小,因此根据膜组件安装尺寸计算得到有机平板膜的膜池容积为中空纤维膜的2-2.5倍,平板膜分离系统的设计污泥浓度高50%,故平板膜的膜池容积是中空纤维膜的3/2。

       平板膜分离系统的运行成本和总成本比中空纤维膜分离系统高约10-15%。分析其原因:

       能耗:由于平板膜组件的曝气强度较大、鼓风机电耗较高,故平板膜组件的电耗高于中空纤维膜组件;

       药剂:由于平板膜的化学清洗频率远低于中空纤维膜,故平板膜组件的药耗低于中空纤维膜组件。

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       依据污水处理系统工程经验,对平板膜和中空纤维膜的运行特性,结合实际工程经验我们从膜的装填密度、抗污染性、清洗售后、运行寿命及运行费用等进行比较:

       平板膜对污水水质适应性较强、设备运行管理相对简单,更适用于难降解工业废水和中小规模生活污水处理项目;中空纤维膜投资运行费用相对较低,设备运行管理要求较高,更适用于大中型市政污水处理项目。

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