城市污水膜生物反應器處理工程中膜壽命預測

　?。和ㄟ^分析3座大型城市污水處理膜生物反應器(MBR)處理工程(>10000m3/d)的長期運行情況(>3年)及NaClO離線清洗效果，試圖建立兩種方法對膜壽命進行預測，即基于實際平均比通量下降趨勢的膜壽命預測(Tlife-1)和基于離線清洗前后膜滲透性恢復情況的膜壽命預測(Tlife-2)。結果顯示，對于同一座MBR工程，Tlife-2略大于Tlife-1，但當膜運行時間達到Tlife-1時，實際產(chǎn)水量已無法達到要求，因此Tlife-1更具有實際工程意義。另外，對其中1座MBR工程平均比通量和累積化學清洗強度的關系進行分析，結果表明化學清洗是膜壽命的重要影響因素，發(fā)現(xiàn)可能存在最大化學清洗強度，預示膜壽命終結，有助于膜清洗方案的優(yōu)化。

　　1、膜壽命定義

　　膜壽命一般定義為從開始使用到由于膜性能下降、破損、膜框架以及設備老化等原因引起的MBR工藝無法穩(wěn)定運行(比如出水水質(zhì)、產(chǎn)水量等無法達到設計要求)或能耗和成本超過設計預期時的運行時間。

　　2、MBR工程概況及數(shù)據(jù)分析方法

　　2.1工程概況

　　選擇3座處理城市污水的大型MBR工程進行調(diào)查。建設時間最早的A廠是在已有二級生物處理出水之后增設的MBR工程，于2006年開始運行，至2012年對膜進行部分更換，運行6年以上。B和C廠均為與厭氧/缺氧生物脫氮除磷耦合的MBR工程，運行時間分別為4年和5年。3個MBR工程的基本信息如表1所示，均采用A廠家提供的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纖維膜組件，膜孔徑為0.4mm。

表1MBR工程的基本信息

　　2.2化學清洗方案的調(diào)查

　　對C工程的化學清洗方案進行調(diào)查，包括在線清洗和離線清洗所使用的堿洗劑NaClO的濃度、清洗頻率以及清洗時間，如表2所示。在線清洗頻率以季度為單位進行次數(shù)求和，離線清洗頻率以年為單位進行次數(shù)求和，清洗劑濃度和清洗時間均為單次清洗數(shù)據(jù)。

表2C工程化學清洗方案

　　2.3清洗強度的確定

　　參考消毒工藝中的濃積時(CT值)的概念，將在單位膜面積上，與膜接觸的清洗劑濃度與接觸時間的乘積定義為清洗強度。

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