優(yōu)化膜生物反應(yīng)器反沖洗時間的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種優(yōu)化膜生物反應(yīng)器反沖洗時間的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] MBR膜生物反應(yīng)器是將活性污泥法和膜分離技術(shù)相結(jié)合，以膜分離技術(shù)取代傳統(tǒng) 常規(guī)活性污泥法中二沉池的污水處理新方法。與傳統(tǒng)活性污泥法相比，其具有出水水質(zhì)好 且穩(wěn)定，剩余污泥產(chǎn)量少，占地面積小、易于安裝，運行操作方便等許多優(yōu)點。同時，在實際 應(yīng)用過程中，也存在一些問題，如易污染，壽命相對較短，成本高，能耗高等。在水處理過程， 懸浮的活性污泥和壞死的微生物容易在MBR膜上結(jié)垢污染和堵塞MBR膜，造成MBR膜使用 壽命短。MBR膜組件在運行過程中的膜污染導(dǎo)致了膜通量衰減快，所需要的膜面積增加，從 而導(dǎo)致投資增加。
[0003] MBR膜主要清洗方式是定時進(jìn)行反沖洗（氣洗、水洗或氣水洗）。很多廠家對膜組 件的清洗方式都是定時清洗，反沖洗時間根據(jù)膜廠家的建議設(shè)定為較大的固定值，以高強 度的清洗減緩膜污染。然后高強度的反沖洗不僅對膜絲有不同程度的損害，而且過量的反 沖洗會增加電能的消耗、水量的使用，同時占用時間，影響工藝正常運行，降低工藝日處理 量，這就迫切需要改善清洗方式。目前的清洗方式顯得簡單而有限，缺乏操作條件變化時的 靈活性，且未考慮節(jié)能降耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優(yōu)點。
[0005] 本發(fā)明還有一個目的是提供一種優(yōu)化膜生物反應(yīng)器反沖洗時間的方法，其提高了 膜生物反應(yīng)器的反沖洗效率，而且減少了用水量，有效的節(jié)約了成本，減少反沖洗對膜生物 反應(yīng)器的影響，延長了膜生物反應(yīng)器的使用壽命。
[0006] 為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點，提供了一種優(yōu)化膜生物反應(yīng)器反沖 洗時間的方法，包括：
[0007] 步驟一、預(yù)設(shè)定膜組件污染程度，以預(yù)設(shè)定的測試工藝運行膜生物反應(yīng)器，每當(dāng)膜 生物反應(yīng)器的膜組件的污染程度與預(yù)設(shè)定膜組件污染程度相同時，對膜組件進(jìn)行不同反沖 洗時間的反沖洗，記錄經(jīng)過不同反沖洗時間T反沖洗后的膜組件的流量值，根據(jù)經(jīng)過不同 反沖洗時間反沖洗后，膜組件的流量值，計算出經(jīng)不同反沖洗時間反沖洗后，膜組件的膜通 量J，繪制反沖洗時間T與膜組件的膜通量J的關(guān)系曲線；
[0008] 步驟二、根據(jù)步驟一得到的膜組件的膜通量J，利用公式（1)計算出每個反沖洗時 間T對應(yīng)的膜通量增率y，繪制膜通量增率y與反沖洗時間T的關(guān)系曲線；
[0010] 其中，y1+1為反沖洗時間為T1+1時的膜組件的膜通量增率，j1+1為反沖洗時間為T1+1 時的膜組件的膜通量，1為反沖洗時間為T^寸的膜組件的膜通量；
[0011] 步驟三、根據(jù)膜通量增率與反沖洗時間的關(guān)系曲線，確定最大的膜通量增率y:以 及其對應(yīng)的反沖洗時間T1，查找膜通量增率為yi/a所對應(yīng)的反沖洗時間T2，且T2>TpT2 即為優(yōu)化的膜生物反應(yīng)器的膜組件的反沖洗時間，其中，a自然數(shù)。
[0012] 優(yōu)選的是，所述的優(yōu)化膜生物反應(yīng)器反沖洗時間的方法中，還包括：
[0013] 步驟四、膜生物反應(yīng)器以正常工藝運行，當(dāng)膜生物反應(yīng)器的膜組件的污染程度與 步驟一中預(yù)設(shè)定膜組件污染程度相同時，對膜組件進(jìn)行時間為T2的反沖洗，記錄經(jīng)反沖洗 時間T2反沖洗后膜組件的膜通量J/，從步驟一繪制的反沖洗時間T與膜組件的膜通量J 的關(guān)系曲線中，查找出反沖洗時間T2對應(yīng)的膜通量J2，根據(jù)公式（2)和（3)計算誤差e，根 據(jù)公式（4)對!^修正，得到修正后的優(yōu)化的反沖洗時間T/，其中，A為修正系數(shù)；
[0015] A=l-e (3)；
[0016] V=AT2 (4)〇
[0017] 優(yōu)選的是，所述的優(yōu)化膜生物反應(yīng)器反沖洗時間的方法中，所述步驟一中，預(yù)設(shè)定 膜組件跨膜壓差，以預(yù)設(shè)定的測試工藝運行膜生物反應(yīng)器，每當(dāng)膜生物反應(yīng)器的膜組件的 跨膜壓差與預(yù)設(shè)定膜組件的跨膜壓差相同時，對膜組件進(jìn)行不同反沖洗時間的反沖洗；
[0018] 所述步驟四中，膜生物反應(yīng)器以正常工藝運行，當(dāng)膜生物反應(yīng)器的膜組件的跨膜 壓差與步驟一中預(yù)設(shè)定膜組件跨膜壓差相同時，對膜組件進(jìn)行時間為T2的反沖洗。
[0019] 優(yōu)選的是，所述的優(yōu)化膜生物反應(yīng)器反沖洗時間的方法中，所述步驟一中，預(yù)設(shè)定 膜組件通透性最小值，以預(yù)設(shè)定的測試工藝運行膜生物反應(yīng)器，每當(dāng)膜生物反應(yīng)器的膜組 件的通透性值與預(yù)設(shè)定膜組件通透性最小值相同時，對膜組件進(jìn)行不同反沖洗時間的反沖 洗；
[0020] 所述步驟四中，膜生物反應(yīng)器以正常工藝運行，當(dāng)膜生物反應(yīng)器的膜組件的通透 性值與步驟一中預(yù)設(shè)定膜組件通透性最小值相同時，對膜組件進(jìn)行時間為T2的反沖洗。
[0021] 優(yōu)選的是，所述的優(yōu)化膜生物反應(yīng)器反沖洗時間的方法中，所述步驟一中，預(yù)設(shè)定 膜組件膜通量最小值，以預(yù)設(shè)定的測試工藝運行膜生物反應(yīng)器，每當(dāng)膜生物反應(yīng)器的膜組 件的膜通量值與預(yù)設(shè)定膜組件膜通量最小值相同時，對膜組件進(jìn)行不同反沖洗時間的反沖 洗；
[0022] 所述步驟四中，膜生物反應(yīng)器以正常工藝運行，當(dāng)膜生物反應(yīng)器的膜組件的膜通 量與步驟一中預(yù)設(shè)定膜組件膜通量最小值相同時，對膜組件進(jìn)行時間為T2的反沖洗。
[0023] 優(yōu)選的是，所述的優(yōu)化膜生物反應(yīng)器反沖洗時間的方法中，所述步驟一中，以反沖 洗時間T為X軸，以膜組件的膜通量J為Y軸，建立反沖洗時間T與膜組件的膜通量J的關(guān) 系曲線。
[0024] 優(yōu)選的是，所述的優(yōu)化膜生物反應(yīng)器反沖洗時間的方法中，所述步驟二中，以反沖 洗時間T為X軸，以膜通量增率y為Y軸，建立膜通量增率y與反沖洗時間T的關(guān)系曲線。
[0025] 優(yōu)選的是，所述的優(yōu)化膜生物反應(yīng)器反沖洗時間的方法中，所述步驟三中，根據(jù)膜 通量增率與反沖洗時間的關(guān)系曲線，確定最大的膜通量增率yi以及其對應(yīng)的反沖洗時間 T1，查找膜通量增率為y/5所對應(yīng)的反沖洗時間T2，且T2>Ti，1~2即為優(yōu)化的對膜生物反 應(yīng)器的反沖洗時間。
[0026] 本發(fā)明至少包括以下有益效果：1)優(yōu)化反沖洗控制方式，將污染消除在剛形成的 階段；2)極大的優(yōu)化反沖洗時間，提升工藝每日運行時間，提高工藝日處理量；3)節(jié)約反沖 洗時間，提高沖洗效率；4)節(jié)約清洗時間，降低反沖洗設(shè)備（反沖洗水栗、空壓機等）能耗， 實現(xiàn)節(jié)能；5)優(yōu)化膜組件清洗方式，延長膜組件使用壽命，降低成本；6)不需新增硬件設(shè) 備，安全性高，對系統(tǒng)的正常運行基本無影響。
[0027] 本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本 發(fā)明的研究和實踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說明】
[0028] 圖1為本發(fā)明的膜通量與反沖洗時間曲線圖；
[0029] 圖2為本發(fā)明的膜通量增率與反沖洗時間曲線圖。
【具體實施方式】
[0030] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文 字能夠據(jù)以實施。
[0031] 應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如"具有"、"包含"以及"包括"術(shù)語并不排出一個或多 個其它元件或其組合的存在或添加。
[0032] 本發(fā)明主要用于檢測MBR膜生物反應(yīng)器的最佳沖洗時間，在滿足膜通量恢復(fù)的前 提下，實現(xiàn)用水、電耗的節(jié)約，節(jié)省膜沖洗占用時間，提高日產(chǎn)水量、MBR膜生物反應(yīng)器工業(yè) 水處理量。建議每月按檢測方式運行一次MBR膜生物反應(yīng)器，重新獲取優(yōu)化沖洗時間。
[0033] 一種優(yōu)化膜生物反應(yīng)器反沖洗時間的方法，包括：
[0034] 步驟一、預(yù)設(shè)定膜組件污染程度，以預(yù)設(shè)定的測試工藝運行膜生物反應(yīng)器（測試 工藝可以根據(jù)膜生物反應(yīng)器的不同而自行設(shè)定），每當(dāng)膜生物反應(yīng)器的膜組件的污染程度 與預(yù)設(shè)定膜組件污染程度相同時，對膜組件進(jìn)行不同反沖洗時間的反沖洗（即膜生物反應(yīng) 器在一個運行周期中，當(dāng)膜生物反應(yīng)器的膜組件的污染程度與預(yù)設(shè)定膜組件污染程度相等 時，對膜組件實施一個反沖洗時間的反沖洗，膜生物反應(yīng)器在下一個運行周期中，當(dāng)膜生物 反應(yīng)器的膜組件的污染程度再次與預(yù)設(shè)定膜組件污染程度相等時，對膜組件實施另一個反 沖洗時間的反沖洗，兩次反沖洗的反沖洗時間不同，本發(fā)明中預(yù)先設(shè)定膜組件污染程度，保 證了每次對膜組件進(jìn)行反沖洗時，膜組件起始的污染程度相同，保證測試條件統(tǒng)一，測試結(jié) 果準(zhǔn)確），記錄經(jīng)過不同反沖洗時間T反沖洗后的膜組件的流量值，根據(jù)經(jīng)過不同反沖洗時 間反沖洗后，膜組件的流量值，計算出經(jīng)不同反沖洗時間反沖洗后，膜組件的膜通量J，繪制 反沖洗時間T與膜組件的膜通量J的關(guān)系曲線；優(yōu)選方案，以反沖洗時間T為X軸，以膜組 件的膜通量J為Y軸，建立反沖洗時間T與膜組件的膜通量J的關(guān)系曲線；
[0035] 判斷膜組件的污染程度時，可以通過下述三種方法實現(xiàn)，本實施例中僅列舉這三 種方法，以對本發(fā)明解釋說明，但本發(fā)明判斷膜組件污染程度的方法并不限于下述的方法，
[0036] 1)、可以通過膜組件的跨膜壓差來判斷膜組件污染程度，即預(yù)先設(shè)定膜組件跨膜 壓差，以預(yù)設(shè)定的測試工藝運行膜生物反應(yīng)器，每當(dāng)膜組件的跨膜壓差與預(yù)設(shè)定膜組件跨 膜壓差相同時，即污染程度相同，對膜組件進(jìn)行反沖洗；當(dāng)步驟一中選用膜組件的跨膜壓差 來判斷膜組件污染程度時，相應(yīng)的步驟四中也選用膜組件的跨膜壓差來判斷膜組件的污染 程度，即膜生物反應(yīng)器以正常工藝運行，當(dāng)膜生物反應(yīng)器的膜組件的跨膜壓差與步驟一中 預(yù)設(shè)定膜組件跨膜壓差相同時，對膜組件進(jìn)行時間為T2的反沖洗；
[0037] 2)、可以通過膜生物反應(yīng)器的膜組件的通透性降低至設(shè)定值來判斷膜組件污染程 度，通透性是指跨膜壓差和膜通量的比值，即預(yù)先設(shè)定膜組件通透性最小值，以預(yù)設(shè)定的測 試工藝運行膜生物反應(yīng)器，每當(dāng)膜組件的通透性與預(yù)設(shè)定膜組件通透性最小值相同時，即 污染程度相同，對膜組件進(jìn)行反沖洗；當(dāng)步驟一中通過膜組件的通透性降低至設(shè)定值來判 斷膜組件污染程度時，相應(yīng)的步驟四中也選用膜組件的通透性降低至設(shè)定值來判斷膜組件 污染程度，即膜生物反應(yīng)器以正常工藝運行，當(dāng)膜生物反應(yīng)器的膜組件的通透性值與步驟 一中預(yù)設(shè)定膜組件通透性最小值相同時，對膜組件進(jìn)行時間為T2的反沖洗；
[0038] 3)、可以通過膜生物反應(yīng)器的膜組件的膜通量降低到設(shè)定值來判斷膜組件污染程 度，即預(yù)先設(shè)定膜組件的膜通量最小值，以預(yù)設(shè)定的測試工藝運行膜生物反應(yīng)器，每當(dāng)膜組 件的膜通量與預(yù)設(shè)定膜組件膜通量最小值相同時，即污染程度相同，對膜組件進(jìn)行反沖洗； 步驟一中通過膜組件的膜通量降低到設(shè)定值來判斷膜組件污染程度時，相應(yīng)的步驟四中也 選用膜組件的膜通量降低到設(shè)定值來判斷膜組件污染程度，即膜生物反應(yīng)器以正常工藝運 行，當(dāng)膜生物反應(yīng)器的膜組