MBR生物反应器的运行管理（下）

   在前两篇和大家介绍了MBR生物反应器的基础知识和分离原理以后，这一篇会和大家着重探讨MBR反应器的运行管理的相关内容。欢迎大家阅读并参与讨论。

   MBR反应器在运行中，最大的困扰来自于MBR膜的结垢和污堵造成的膜通量下降的问题。膜通量下降会使处理水量下降，造成污水厂的运行负荷无法达到正常运行负荷，需要用大量的资金和时间来进行膜的物理和化学清洗，恢复膜通量，但是在没有全面系统的管理条件下，膜通量的下降时间会越来越短，清洗频次也会越来越多，最终导致MBR膜无法正常运转，在污水厂中，对膜污堵和结垢的原因进行管理，是MBR工艺的重要管理内容。

   MBR膜反应器作为活性污泥法中的一个组成部分，替代了二沉池和深度处理单元，因为这个原因，在MBR的运行中仍要结合活性污泥法中的一些因素来进行运行管理工作。下面从几个方面和大家一起探讨MBR的运行管理工作。

   一、预处理设备。

   城镇污水中常常含有大量的细小的悬浮物和棉织物的纤维，动物毛发等，这些细小的悬浮物和纤维、毛发在预处理段要进行非常有效的去除，否则这些悬浮物和纤维会将MBR膜的中空纤维编织和捆绑起来，使中空纤维膜丝捆扎成一束一束，活性污泥的混合液无法进入到束内的膜丝进行过滤，造成膜通量的下降。因此在采用MBR膜反应器的污水厂，特别是后期改造的污水厂对于前端的预处理设备，特别是格栅的选用一定要充分考虑细小的悬浮物和棉织物纤维的去除。一般为了有效去除这些物质，会采用粗、中、细三道格栅，或者是粗、细、膜格栅。最终的膜格栅要采用1mm~0.5mm的过滤间距，并且采用高压水冲洗的方式进行清渣处理，这样才能有效去除污水中的细小悬浮物和纤维。

   在污水厂进行改造或者新建设计之初，如果确定采用MBR膜反应器，应对进水水质进行不同孔径的筛分过滤，根据不同孔径的金属筛网过滤后的杂物来判断和确定应采用什么密度的格栅来对污水中的物质进行去除，以免在MBR膜的后期运行中，造成膜运行和更换成本的上升。

   另外在很多研究和实际运行中发现，进水中存在油类、油脂等都会对MBR造成很严重的污堵情况，对大量存在油脂的进水，要进行机械刮油和气浮除油等，对油脂进行去除，以免造成MBR膜污堵和结垢。

   二、污泥培养。

   MBR膜是活性污泥为主体的工艺类型，在运行初期需要进行活性污泥的培养，而活性污泥的正常的培养需要微生物的培养和增殖，整个过程较为缓慢。但是很多污水厂工程在前期受到各种因素制约，进展缓慢，工程完工都是在上级检查的最后期限之外了，因此对于调试期间根本无法按照正常自然增长的活性污泥来进行，往往需要从别的污水厂拉运已经成熟的活性污泥，这种接种培养的过程从原理上没有什么问题，很多污水厂也是这样进行培养的，但是对于MBR工艺，还要有一点一定要进行注意的，就是拉运的其他污水厂的污泥，如果不是MBR工艺的，前端没有多重的格栅进行污水细微悬浮物的去除，活性污泥中存在大量的悬浮物，纤维，毛发等。这些物质会使MBR膜丝缠绕成束状，导致内部无法进行过滤，造成膜通量下降，因此即使从其他污水厂进行拉运污泥接种培养，也要注意从进口的膜格栅进行过滤后进入生物池，以免堵塞MBR膜丝。

   除去拉运接种污泥要进行注意以外，还有重要一点需要运行人员注意，就是在培养初期，不能使用MBR膜。对于MBR来说，可以将活性污泥系统的污泥浓度提高到很高的浓度，活性污泥浓度越高，絮凝体越大，在通过MBR膜时就会越容易被擦洗气体带走，不容易堵塞。但是在培养初期，活性污泥絮凝体较小，很多絮凝体成针状的结构，这种结构非常容易嵌入到MBR膜丝中，导致MBR膜丝堵塞，因此在活性污泥培养期间，MBR膜分离器不应投入使用，以免造成MBR膜使用的周期缩短，膜通量下降速度加快。

   三、日常运维项目检测。

   对于在MBR的日常运维管理中，运行人员需要对系统的一些参数进行日常的检测，通过这些数据的检测，逐一对MBR系统的运行效果进行判断，日常的检测项目表如下：

   其中（1）DO：当MLSS浓度高时，氧气的消耗能力增强，溶解氧就会降低。而MBR工艺的优势在于控制高污泥浓度，因此，在日常运行中，重点要确认好氧池中的溶解氧浓度，，以免生物处理所需的好氧条件不足，造成处理能力下降。。

   （2）生物池中的MLSS：当MLSS浓度过高时，会导致氧气供给不足和MBR膜的堵塞。因此，在系统内维持合理的MLSS浓度是日常管理需要认真进行的工作。由于MLSS浓度的设置根据各个污水厂的流入污水的浓度和MBR膜的处理条件而有所不同，因此运行管理人员需要通过长期的MLSS检测和MBR膜的运行工况，出水水质来综合确定最佳值，同时还要必须确保足够长的污泥龄SRT来维持硝化和反硝化反应的进行。

   （3）泡沫：曝气池上的泡沫，不论是启动泡沫还是生物泡沫，都会将大量的泡沫表面堆积的固体杂质粘固在MBR膜丝表面上，造成MBR膜丝的污堵，导致膜通量下降，对生物池的泡沫的工艺管控，也是在MBR系统中重要的管理内容，通过季节性的工艺调控，降低生物池泡沫的产生，以保证MBR膜的良好运行，是运行人员需要认真对待的。

   （4）EPS：细胞外多糖物质，很多研究都已经明确，EPS对MBR膜丝的结垢和污堵有着直接的关联，在有条件的MBR厂内，应该将EPS作为日常监测项目，对EPS引起的污泥泡沫，膨胀等问题及时发现，并采取相应的工艺调控措施进行管控，以保证MBR的膜通量。

   （５）滤纸过滤效果：活性污泥中的各种微生物，絮凝体，悬浮杂质，包括EPS对MBR膜的过滤性都会产生严重的堵塞和结垢，如果能提前检测活性污泥的过滤性能，就能采取相应的措施来改变活性污泥的，保持MBR膜的膜通量，因此可以在化验室进行滤纸过滤速度的检测。一般可以根据５C的定量滤纸进行过滤，并计算规定时间内过滤的液体容量来判断过滤效果。如果活性污泥通过滤纸的水量为5 mL ／５分钟或更少，则MBR膜设备的过滤性能可能会降低。由于膜的污染，即使具有足够的渗透性，跨膜压力也会增加。因此，有必要经常检查渗透率。下图是用滤纸测量过滤效果的方法：

   （６）MBR膜出水的浊度和SS：确认出水中的SS含量，以确保MBR膜丝有没有膜破裂或异常。

   （７）膜滤水的常规水质分析：通过分析膜出水中的COD或氨氮来确定好氧池中的DO是否充足，保持出水水质的稳定。

   （８）跨膜压差、膜通量：通过日常监测跨膜压差和膜通量数据，判断MBR是否堵塞，或者堵塞的临界量，来进行有效的清洁，以确保有效的日常运行，同时也要分析堵塞原因，以便今后进行更好的预先管理。

   这一期公众号探讨了一些污水厂内对MBR反应器的运行管理工作，关于MBR系统还有更多的内容需要进行深入的探讨，比如MBR系统的脱氮，MBR系统的除磷，MBR系统的污泥浓度控制等，今后在公众号的系列文章中会和大家逐步展开探讨。欢迎大家持续关注并参与讨论。