中空纤维浸没式膜组件技术手册精编版Word格式.docx
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3.2MBR的应用领域
大型市政污水处理，达到中水回用标准。
生活小区，写字楼，学校等中小型污水处理，中水回用工程。
厂矿企业污水处理，中水回用工程等。
市政自来水领域。
4.膜组件
膜生物反应器的核心就是膜组件。
由于不同的使用条件，膜组件有内置式（浸没式）和外置式两种。
内置式是把膜组件直接浸没在生化反应池中，依靠负压作用，从膜组件中直接抽取净水。
因此对原水水质要求很低。
但由于抽吸压力较低，膜组件的设计通量也相对较低，所以所需求总膜面积较大。
外置式是把经预处理过的水通过泵输送到膜组件进行过滤。
对进水水质要求较高一些。
一般压力较大，因此所需动力消耗也较大，但所需总膜面积比浸没式膜组件少。
膜组件中，帘式为内置式，柱式为外置式。
组件采用外压式中空纤维膜，可有效地截留胶体、各类悬浮固体颗粒、微生物、细菌、病毒等杂质。
产水水质好且稳定。
膜组件有超滤和微滤两类。
在这里，我们将对膜生物反应器专用帘式膜组件的使用进行详细地介绍。
4.1膜生物反应器专用帘式膜组件
4.2膜组件特点
4.2.1聚偏氟乙烯（PVDF）膜材料的优势
为了保证膜的优异性，在超滤及微滤膜的生产过程中必须要控制膜的表面特性以及支撑结构，同时膜材质也必须拥有很好的机械性能，以保证生产的膜具有高强度及柔韧性。
而且，膜材质还应拥有极好的抗化学性能。
常用的膜材质包括聚偏氟乙烯（PVDF）、聚丙烯腈（PAN）、聚醚砜（PES）、聚砜（PS）、醋酸纤维素（CA）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）等。
早些年的水处理市场，聚砜、醋酸纤维素和聚丙烯膜占据着主要市场。
但是现在，聚偏氟乙烯和聚醚砜成为最广泛使用的超滤及微滤膜材料。
而其中，聚偏氟乙烯（PVDF）材料以其无可比拟的优越性越来越受到人们的青睐。
聚偏氟乙烯最大的特点是极高的化纤稳定性。
而化学稳定性决定了其突出的抗氧化能力和耐酸碱性能。
膜在应用过程中，最常遇到也最让人头痛的问题是膜污堵。
水处理过程中，水中的微生物与有机物（尤其是污水中）常常会附着在膜的表面，随着膜应用时间的增长，这些物质就会慢慢地把膜孔堵塞。
从而导致了膜分离能力的直接下降。
为了保证膜的正常运转，稳定水通量，需要定期对膜进行清洗。
去除这些吸附在膜表面的微生物及有机物的最有效方法是氧化剂清洗。
单氧化剂会对很多膜造成损害。
而聚偏氟乙烯（PVDF）的耐受氧化剂（次氯酸钠等）的能力是聚醚砜、聚砜等材料的10倍以上，从而大大延长了其使用寿命。
虽然聚砜和聚偏氟乙烯都具有极高的强度，单聚偏氟乙烯同时又具有极强的柔韧性。
而柔韧性是在膜的气擦洗清洗过程中高度期望的，因此，聚偏氟乙烯被广泛应用在需要空气的膜过滤形式中，比如膜生物反应器（MBR）以及外压式过滤型式的膜组件。
在实际案例调查结果中表明，聚偏氟乙烯膜具有最少的断丝率。
由于聚偏氟乙烯（PVDF）膜的极低的断丝率、高抗氧化能力、高强度、极好的柔韧性以及耐污染等种种优点，其在污水处理领域得到了越来越广泛的应用。
4.2.2膜组件特点简述
1.抗氧化性高，耐清洗：
优质的聚偏氟乙烯材料决定了膜产品的强化学稳定性，而膜的高化学稳定性又使得膜耐高浓度氧化剂的清洗，从而可有效地防止细菌等微生物繁殖；
2.通量高：
产品的孔隙率高，使组件拥有高通量；
3.强度高，柔韧性好：
膜丝强度高，同时，柔韧性非常好，在清洗过程中，可使用气擦洗。
不易断丝；
4.耐污染性高：
通过亲水改性，产品的耐污染性大大提高；
5.产水水质好：
滤膜具有小的公称孔径，因而在应用本产品时，能够去除几乎所有的悬浮颗粒、微生物、胶体、病菌及细菌；
6.使用寿命长：
组件通常采用不易堵塞的外压式结构，具有更大的过滤面积和更高的截污量，易清洗，而且更彻底，可以及时清除膜面的污染，使膜的使用寿命更长。
4.3中空纤维膜基本参数表及膜组件使用条件
4.4膜组件的包装
每片膜组件中均注有1%的亚硫酸氢钠水溶液保护液并封存。
内包装为塑料袋，外包装为硬纸箱。
4.5膜组件的保存
膜组件应轻拿轻放，防止重物撞击以免损伤膜丝。
膜组件贮存温度应控制在5-40℃之间。
膜组件在未使用过时，可保持干态存放。
一经使用，请在湿态下保存。
膜组件在贮存温度范围内短期存放时（2-3天），可在组件中注满纯净水，用塑料袋密封存放即可。
如果长期存放，则应加入保护液后用塑料袋密封存放。
保护液可用1%的亚硫酸氢钠水溶液。
如遇特殊情况，温度低于零摄氏度时，可用1%亚硫酸氢钠加20%甘油的水溶液作为保护液，注入到膜组件中。
如果温度过低，则应适当增加保护液内甘油的含量。
4.6膜组件完整性检测及补漏
系统在运行中，膜组件中的中空纤维膜膜丝偶尔会发生断丝现象，原水就会通过断丝直接进入产水，影响膜过滤效果，降低产水水质。
因此，应及时发现断丝并进行修补。
捡漏时，将组件全部浸入水中。
从一端进气，其它端口堵住。
加上小于0.05MPa的压力，如果膜丝中油连续的气泡冒出，则表明这根丝有漏点或者膜丝已断。
将漏的膜丝在根部打结系好，或是用环氧树脂胶将漏、断膜丝的出口堵住。
堵口晾干后，再次重复检查，直至没有漏点。
4.7膜组件使用注意事项
JH-MBR帘式中空纤维膜组件系列是浸渍式膜组件，主要用于膜生物反应器（MBR），是MBR的核心组件。
由于膜生物反应器是膜处理工艺与传统的活性污泥法相结合的反应器，因此原水中的有机物去除依旧是通过微生物分解，中空纤维膜主要是对生化处理后的水与污泥起到分离作用。
一般情况下，当工业污水作为原水时，其成分比较复杂，因此在采用膜法处理时，为了保证膜组件的正常稳定运转，建议事先通过小型实验来决定膜的具体使用情况。
通常情况下，MBR运行中，合理的运行参数设计非常重要。
因此建议先做充分的小型实验来确定运行参数，再中试到正常处理。
小型实验时应注意膜组件是否很快被污堵，膜的压差是否上升很快；
药液清洗后是否能恢复初始通量；
通过清洗，组件是否能够接着正常稳定运转。
4.8膜生物反应器帘式膜片的运行方式
帘式膜片采用间歇出水方式，一般情况下，膜生物反应器系统运行8分钟，空曝2分钟。
也就是说，自吸泵运行8分钟，停止2分钟。
在这停止的2分钟期间，曝气依旧进行。
以利用空曝的气流及时对膜丝进行清洗，有效地防止膜丝的污堵，保证膜片的正常运转。
具体的运行及空曝时间还应根据具体的水质进行试验来最终决定。
5.膜生物反应器的基本设计
原水→格栅池→预处理→MBR反应池→达标排放或回用
5.1格栅池
原水首先经过机械格栅将水中的漂浮物、悬浮物等固体杂质去除，需要定期清理。
5.2预处理
根据原水的水质，进行必要的预处理，如絮凝、沉淀以及其它必要的物理化学处理方法。
5.3原水条件
5.3.1：
原水中对于油脂的要求
原水中的含油物极易覆盖在膜表面，堵塞膜表面孔径，尤其是矿物质油，会对膜表面造成更恶劣的影响。
因此原水中的动物油脂含量应低于50mg/L，而如果矿物油存在时，则含油量应小于3mg/L，当大于这些值时，应对原水进行除油预处理。
5.3.2：
运转初期对消泡剂的要求
在MBR运转的初期阶段，污泥会有起泡现象，这时如果需要加入消泡剂，请使用高级乙醇系列消泡剂，一定不要使用硅胶系列消泡剂。
原因是硅胶系列的消泡剂会造成不可逆转的膜污染。
5.3.3：
活性污泥浓度MLSS
在MBR中，依靠的是膜分离设备对固液进行分离，与传统的沉淀法不同，其MLSS的浓度高，通常在5000-8000mg/L，的范围内运转。
建议最小浓度为3000mg/L，最大浓度为10000mg/L。
如果污泥浓度超过10000mg/L时，膜的压差会急剧上升。
如果污泥浓度低于3000mg/L时，在正常运转之前，可通过下列方法提高污泥浓度：
A：
持续空曝养泥一段时间，直至污泥浓度在正常范围内。
B：
膜的通量设计比正常设计要低一些。
例如，设计通量为5L/m2.h。
C：
养泥时，应定期排出上清液。
5.3.4：
处理时的水温
用活性污泥法进行生化处理时，其处理是否得当，直接影响着膜的运行稳定性。
当运用一般活性污泥法进行生化处理时，曝气池内的水温最好控制在15-35℃之间，以期达到良好的处理效果。
5.3.5：
活性污泥状态
如果活性污泥的状态恶劣，将直接影响到处理效果。
没有被处理的有机物将附着在膜丝表面，极易导致膜孔堵塞，严重影响处理效果，甚至影响设备的正常运转。
因而，在这种情况下，设计通量应设计的较低，例如，设计通量为5L/m2.h以下。
直至活性污泥状态得以调整到合理的范围内，再提高设计通量。
5.4MBR反应池的设计
合理的膜生物反应器反应池的设计是MBR应用非常关键的一步。
良好的设计不仅可以提高出水水质，而且还能很好地延长MBR膜片的化学清洗周期，以及膜片的使用寿命。
反应池的设计有一体式和两格式之分。
如果原水水质较好，则可采用一体式。
一体式的优点是占地面积较小。
但如果原水水质较差，而设计用地又允许的情况下，则可以设计成两格式。
两格式也就是把好氧生化反应部分与MBR部分分开，同时在好氧池与MBR池部分配上一个污泥回流泵。
如果MBR吃的污泥浓度高于好氧部分的污泥浓度时，应使用污泥回流泵将污泥尽可能地回流到好氧反应池内。
两格式的优点是废水可以被均匀地抽吸，产水水质得到提高，而且能更好地保护膜片，延长其使用寿命。
5.4.1MBR反应池的平面布局设计
膜生物反应器置放于MBR反应池内。
整个膜系统包括膜架、膜组件、曝气系统、连接管件、收集管以及抽吸泵。
膜组件必须安装在膜架内，靠膜架来固定和支撑。
MBR反应池的空间设计应在膜架外形尺寸的30%以上。
反应池的高度一般高于膜架高度。
膜组件的上部至水面的距离：
≥500mm，也就是说，水面的高度至少要高出膜组件上部500mm。
膜架与反应池的壁距：
≥300mm
膜架与膜架之间的距离：
≥400mm
膜架尺寸越长时，建议膜架与反应池的壁距及膜架与膜架之间的距离都应相应地加长。
间距厂约等于0.3乘以膜架的长及宽。
5.4.2MBR反应池内膜架的设计
膜架的平面尺寸与所放置的膜片数相关。
一个膜架里放置固定数量的膜片，组成一个膜堆。
膜架的材质一般采用不锈钢与UPVC或是A3钢防腐。
处理一般污水时，膜片之间的单元间距一般不小于100mm。
但当原水水质很差时，建议膜片采取隔一片放一片的放置方式。
膜片的放置方式是膜丝垂直放置。
膜片与固定的集水管连接。
上下集水管的高度间距安排是以比膜丝垂直放置的间距要短约15-30mm，以保证膜丝受到保护，一直在自然的垂直松弛状态下。
5.4.3MBR反应池内曝气系统的设计
膜生物反应池是集膜分离技术与生物技术与一体，所以在对生物技术所需的供给微生物氧气曝气的同时，利用系统对膜丝进行擦洗。
一般采用为微孔曝气器或是穿孔曝气器。
曝气系统安装在膜架底部，空气由曝气器中均匀地由下向上吹出，在膜组件内部产生向上的气流，使膜丝不断地摆动，通过气流的冲刷作用而达到清洗膜丝的效果。
曝气器应安装在膜架底部，与膜丝的距离为200-400mm。
曝气管与MBR反应池底部之间的距离为150-250mm。
曝气器数量设计时，应考虑到要有足够的空气量来擦洗膜表面。
要保证气流能形成均匀地向上气流，以及保证向下气流的区域，从而能在曝气池内形成稳定的旋回流。
以保证膜片的正常运转。
膜架底部的微孔曝气器中心间距可设在250-300mm之间。
5.4.4MBR反应池内曝气量的设计
MBR系统正常运转时，建议的气水比为20:
1-40：
1（体积比）。
也就是MBR反应池内生化所需空气量及清洗膜丝所需空气量与膜片产水的比为20:
1-40:
1。
5.5MBR膜片产水
5.5.1产水量的设定
膜片在正常运转时，建议使用恒流操作方式。
过滤通量的设计根据不同水质，可设计在10-20L/m2.h范围内。
但一般在对污水进行处理时，设计标准为10-12L/m2.h。
通量设计为平均值，实际运行时，由于是间歇式出水方式，故瞬间的膜出水量会比这个值大。
当处理的原水水质很差，如高浓度工业废水或是原水中难分解物质很多时，过滤通量的设计应相对降低，防止膜污堵的发生。
5.5.2间歇式产水方式的设定
膜片的产水方式一般采用间歇式。
即膜片在负压下每工作近8分钟时，停止抽吸，让膜片产水停止2分钟，依次类推。
但此时曝气系统依旧运行。
空气流依旧在流动。
这样在MBR运转工程中，积聚在膜表面的污泥物更易在气流的冲刷下脱落，以此达到清洗的目的。
减少膜片的污堵，延长膜片的使用寿命。
5.5.3产水泵的设定
产水泵一般使用自吸泵，工作压力一般在0.005-0.03MPa（负压）。
自吸泵与产水集水管相连接。
建议吸程大于5米，在5-7米范围内。
膜过滤时，一般采用恒流过滤方式，因此应在产水泵的出水侧设立流量传感器，通过变频来控制水流量。
5.5.4MBR系统设计时应注意事项
当自吸泵停止抽吸时，有时因为虹吸作用或是重力过滤等原理，过滤依旧会进行。
在此情况下，膜片在停止时间内实际上并没有停止过滤。
这样很容易造成膜片的堵塞。
为防止此类事情发生，建议在出水水管处加设止动阀。
如果在运行中，曝气系统出现故障，请立即停止出水。
因为如果在丧失清洗的条件下，依旧使用膜片过滤出水，将造成严重的膜片污堵，挂泥等情况，可能导致需要对膜片进行额外的外浸渍化学清洗。
使用药液进行膜组件清洗时，主水管内的空气需事先排出，因此应当设置排气阀等相关系统。
6.膜系统的运行与维护
6.1系统运行时应注意事项
6.1.1膜片工作压差的管理
当系统正常运转时，在过滤过程中，膜片会逐渐被污堵，膜的工作压差会逐渐上升。
当压差超过一定数值时，要对膜片进行必要的清洗。
6.1.2其他应注意管理事项
系统正常运转时，还需对原水水质，预处理水质，MLSS浓度，COD浓度等进行必要的管理，以保证MBR系统的正常运转。
6.2系统反洗
一般情况下，系统是否需要反洗，应根据原水水质及现场实际情况，经小试决定。
当原水水质较差时，尤其在高浓度化工废水等水质条件下，建议每天对系统进行反洗。
系统进行反洗时，反洗水量为产水量的2-3倍，反洗压力小于0.1MPa，反洗时间一般为10分钟。
具体情况可根据现场实际情况进行调节。
反洗的具体步骤为：
1）：
停止自吸泵，从而停止过滤；
2）：
关闭处理水管，并放置两分钟；
3）：
继续曝气；
4）：
开启排气阀，在管中进行排气；
5）：
开启反洗泵，从产水口处注入产水或是自来水。
边空曝边反冲洗10分钟；
6）：
关闭反洗泵；
7）：
以上操作结束后，打开产水管，开启自吸泵，开始MBR的正常运转。
6.3膜片的化学清洗
当通过曝气方法清洗无法降低膜片的工作压差时，为了保证膜组件的长期正常稳定运转，应当对膜片进行化学清洗。
化学清洗包括在线化学清洗和外浸渍化学清洗两种。
6.3.1在线化学清洗
在使用膜组件三个月内，如果系统的操作压力超过-0.03MPa时，而膜的工作压力比初始压力增加了不到0.02MPa时，应在三个月内对膜组件进行在线化学清洗。
在线化学清洗后，应继续观察膜的工作压力，当压力增加值快要超过0.02MPa时，应再次及时对膜组件进行在线化学清洗。
在线化学清洗时，膜组件依旧放在曝气池内，相对于外浸渍化学清洗来言，其优点是清洗时比较简单，无需把膜组件从曝气池中取出，因此无需配备相应地配套工具。
在线化学清洗的时间也比较快。
并且节省人力，与外浸渍化学清洗相比，能有效地防止膜组件的断丝及组件被破坏等问题。
在线化学清洗时，事先配好的药液从产水口注入中空纤维内部及与之相连接的管道内，并浸泡，使药液有效地杀除附着在膜丝内外表面的细菌及有机附着物等。
在线化学清洗时所需药液为：
次氯酸钠；
有效氯浓度为：
≤1000mg/L；
药液量为2L/m2*膜表面积+管道内部容积。
在线化学清洗的具体步骤为：
停止曝气；
打开药液注入管，开启药液泵，从产水口注入药液。
在30分钟内把药液注入到中空纤维内及相对应的管道内，并静置浸泡90分钟；
清洗后的处理水中有时会含有较多的氯，如果不希望氯含量高时，可从药液注入管中注入还原剂（硫代硫酸钠）来中和；
打开曝气系统，空曝30分钟。
此时不过滤；
8）：
6.3.2外浸渍化学清洗
如在线化学清洗在清洗后的三个月内，频率提高，需在三个月内清洗两次，而膜的工作压力比初始压力增加了0.02MPa时，则应对膜组件进行外浸渍化学清洗。
系统的外浸渍化学清洗时将膜组件从膜池中取出，浸泡在清洗池中进行清洗，用以清除附着在膜表面的污泥层以及滋生在膜内外表面的微生物等。
外浸渍化学清洗一般采用杀菌性能优异的常用水处理药剂进行系统杀菌处理，如次氯酸钠；
采用酸洗去除膜系统无机盐结垢污染；
采用碱洗去除膜系统的有机物污染。
具体的化学药物为：
酸洗：
使用浓度为0.3-1wt%的盐酸水溶液或是1-2wt%的柠檬酸水溶液清洗浸泡。
此清洗方法适合于无机污染物的去除。
碱洗：
使用浓度为0..2-0.5wt%的氢氧化钠水溶液浸泡，此清洗方法适合于有机污染物的去除。
次氯酸钠清洗：
使用0.5wt%的次氯酸钠溶液清洗浸泡。
此清洗方法适合于微生物污染物的去除。
温度：
标准药液的温度为20-30℃。
进行酸洗或是碱洗时，或是组合使用酸性药剂和碱性药剂，首先应使用清洗液置换出膜组件内的原水，原水应排放以防止西施清洗液。
当完成了一种药剂的清洗后，必须要超滤水或是RO水进行冲洗，并确保膜组件内的PH值为7。
当对污染物性质不确定时，应使用样品进行化学清洗测试，以选定合适的清洗方法，达到最佳清洗效果。
外浸渍化学清洗的具体步骤为：
根据现场实际情况，可以让系统不停止，取出单一小组膜组件进行清洗，这样无需吊车，人工取出即可。
也可停止整个系统，用吊车将整个膜架吊出放入清洗池中进行清洗。
因此在进行外浸渍化学清洗时，应尽量防止清洗时不小心造成的膜连接件以及膜组件的破坏，防止膜断丝的发生。
在低压下，用自来水冲洗膜组件内部，用以取出膜组件内部的污泥。
将膜组件完全浸没于化学药液中，静置6-24小时，为达到更好的清洗效果，如果条件允许的话，可以按时搅拌一下浸泡药液，可每小时搅拌一分钟。
外浸渍化学清洗结束后，从浸渍池中取出膜组件，用水清洗，完全去除膜组件上附着的药液，直到膜组件内PH值为7。
杨浦区高三英语一模答案20185）：
将组件放回曝气池，连接好。
在不过滤的情况下，打开曝气系统，空曝30分钟。
然后以正常运转通量一半以下的通量再次运转30分钟以上。
提出全面改革总目标的会议是6）：
恢复正常运转。
教师名言6.4膜片的使用情况
在通常的使用条件下，膜组件的寿命约为3-5年。
探索发现生命尔雅答案随着膜组件使用时间的延长，会出现即使使用了化学清洗，膜组件的压差上升也加快，而化学清洗的频率增加，这时，应当考虑更换膜组件了。
新学期教学工作7.系统安装使用应注意事项
探索发现生命尔雅答案系统进行安装时，请注意以下事项：
框架焊接好后，要进行是否漏水测试。
更基础更广泛更深厚的自信2）：
膜组件安装时，应注意与框架丝堵的接合及密封。
膜组件安装时，膜组件如有碰断的丝，需要把断丝从根部打结。
组件安装好后，一定要进行试水，看系统有无漏水的地方。
检查曝气系统，看是否正常。
教师李莉的事情是真实的吗6）：
系统曝气管路系统应安装排气阀，以防止瞬间气体压力过大，损坏管路。
定期清理流量计，以免导致产水看似浑浊。
要防止树叶树枝等杂物掉进膜池，划断膜丝。
期中质量检测分析
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