MBR膜清洗技術的應用

黃欣燕 譚永橋

摘要：MBR膜的在污水廠提標改造中應用越來越多，而MBR膜的運行維護要求高，其中膜的清洗尤為重要。本文對MBR膜幾種清洗技術的應用進行討論。

關鍵詞：MBR膜；在線維護性清洗；離線恢復性清洗

1、概述

目前國內早年建設的污水處理廠進行升級改造以提高出水水質，MBR工藝污水處理效果好，占地面積少，可直接在原有污水池內進行升級改造，無需新增用地，可節省大量的征地和土建費用。MBR工藝具有高效截留率，水力停留時間和污泥齡完全分離，脫氮效率高，自動化程度高[1]等優點。完全滿足污水提標的要求，并且在現今人工成本越來越高的情況下，MBR工藝自動化程度高，可以大大減少人力的投入。綜合所述MBR工藝是污水廠提標改造的最佳選擇。

MBR膜是MBR工藝的核心部分，污水中含有大量的有機和無機污染物質，導致膜在使用過程中受到不同程度的污染，膜污染會導致運行費用增加，制約MBR的大規模應用[2]，為使MBR膜可以長期穩定運行和保持較高的使用壽命，必須定期對MBR膜進行清洗，以清除膜表面的污染物質，保持膜的通量，保證出水水質。本文綜述MBR膜的清洗技術的應用。

2、MBR膜的清洗方法

MBR膜的清洗方法按自動化程度還可分為人工清洗、半自動清洗和全自動清洗。按藥劑清洗方式可分為在線維護性清洗和離線恢復性清洗。清洗方式可根據MBR膜系統規模的大小和膜的污染程度等因素進行選擇。

2.1人工清洗

人工清洗是采用人工操作，把膜組件吊出池外，利用帶有一定壓力的水對膜組件進行沖洗，把膜絲表面上板結的污泥沖洗下來，然后采用藥劑浸泡，以清除膜上污染物質，使膜恢復較高的通量。

人工清洗時需注意不可以使壓力水垂直沖洗膜絲，特別是膜絲中部，否則很容易沖斷膜絲，也不能用壓力水沖洗膜絲根部，這容易損壞膜絲根部，從而導致膜組件的使用壽命降低。正確做法是壓力水與膜組件成一定角度（30°～45°）來沖洗。人工清洗要做到把膜組件上的污泥全部沖洗干凈，但因膜片間距小，根部膜絲密集，沖洗下來的泥很容易藏于膜絲根部，并且很難沖洗下來，所以這種清洗方法的工作量非常大、清洗時間長，并且對膜絲的損害度很大。本方法適用于污泥板結嚴重的膜組件。

2.2半自動清洗

半自動清洗是把膜組件吊出來后，然后采用人工方式，用一定壓力的水沖洗膜絲，直至把膜絲上板結的泥塊沖散，然后采用藥劑浸泡，并且續接或間歇地對膜組件進行曝氣，利用氣體的抖動使沖散的泥塊掉落，并且氣體的抖動可使藥劑充分混勻，維持膜表面的藥劑濃度，加強清洗效果，恢復較高的膜通量。與人工清洗法相比本方法工作量相對較少，效率高，對膜絲的損害程度也較低。本方法適用于各種被污染或污泥板結的膜組件。

2.3全動清洗

全自動清洗是往膜池或清洗池內注入一定量的水和藥劑，把膜組件置于池內，然后對膜組件進行連續或間歇地曝氣，以利用氣體的抖動使膜組件上的污泥掉落和使藥劑與污染物充分反應，以恢復膜的通量。本方法自動完成清洗，人工的投入少，且較于上述兩種方法，本方法對膜絲的損害度最低。但本方法不適用于污泥板結嚴重的膜組件，只適用于出現輕微板結或不板結的受污染膜組件的清洗。

2.4在線維護性清洗

在線維護性清洗是定期對膜組件進行清洗，以清除膜表面的污染物質，抑制污染物質的堆積和跨膜壓差的上升，以達到穩定運行的目的。

在線維護性清洗的頻率一般為每周一次（污染嚴重時可縮短清洗頻率），采用有效氯濃度為300mg/L～500mg/L的NaClO，用反洗泵注入膜組件內，藥劑注入時間約為30min，單位膜面積藥劑量約為2～2.5L/m2；藥劑注入完成后靜置浸泡30min，使藥劑與污染物充分反應，然后用對膜組件曝氣，加強污染物質與藥劑反應速度，進而加強膜的清洗效果。

2.5離線恢復性清洗

離線恢復性清洗根據膜組是否吊離膜池清洗分為原位清洗和清洗池清洗兩種方法。原位清洗是在原膜池內直接對膜組件進行恢復性清洗，本方法需要先將膜池內的混合液排除干凈，并對膜池和膜組件進行清洗，然后通過計算水與藥劑的配比往膜池內注入一定量的水和藥劑，然后對膜組件進行浸泡和氣洗，最后膜清洗干凈后，膜池內的藥劑全部排放，并需用清水對膜池和膜組件清洗一到兩遍，以稀釋殘留的藥劑，本法藥劑用量大，但清洗效率高，適用于中大型的污水處理廠；清洗池清洗是把膜組件吊離膜池，沖洗干凈后放入裝有藥劑的清洗池內進行浸泡和氣洗，膜清洗干凈后吊離清洗池，用清水沖洗后，放回膜池原位置，清洗池內的藥劑可同時或連續清洗多組膜組件，不需每次更換，定期加入NaClO等藥劑維持清洗溶液濃度即可，本法可節省大量的藥劑，但效率低，只適用于小型的污水處理廠。

離線恢復性清洗頻率一般為3-6個月一次，其目的是清除膜表面的污染物，使膜性能恢復到接近原始的狀態。根據膜的污染情況可采用有效氯濃度2000-3000mg/L的NaOCl溶液（有機污染），或1-2%草酸、1-2%檸檬酸、0.1～0.2%鹽酸（無機污染）對膜進行清洗。用藥劑浸泡時間：NaClO約為6～24h，酸約為2h，污染嚴重時適當加長浸泡時間。

膜組件在浸入清洗水池之前，要用壓力水將膜表面附著的污泥清洗掉，這可減少清洗藥劑的使用量，提高清洗的效果。浸泡清洗時可以間斷曝氣，使藥劑充分混勻，維持膜表面的藥劑濃度，加強清洗效果。必要時，間斷加入NaClO等藥劑維持清洗溶液的濃度。

上述幾種方法中，建議在線維護性清洗采用全自動的清洗方式，離線恢復性清洗小中型項目采用半自動清洗方式，大型項目采用全自動清洗方式，人工清洗方式因其效率太低，一般不建議采用。

參考文獻

[1]李紹峰、崔崇威、劉玉強、鄒原、謝煒平. MBR膜污染阻力及清洗效果研究[J].安全與環境學報，2006，6（2）

[2]葛元新，朱志良.MBR膜的污染及其清洗技術研究進展[J].清洗世界，2005，21（8）

作者簡介：黃欣燕（1991.02-），女，漢族，廣東省中山市。

（作者單位：廣東智匯環境工程技術有限公司）