膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及污水处理技术领域。更具体地说，本发明涉及一种用于膜生物反应器 的膜组件反冲洗的优化加药方法。
【背景技术】
[0002] MBR膜生物反应器是将活性污泥法和膜分离技术相结合，以膜分离技术取代传统 常规活性污泥法中二沉池的污水处理新方法。与传统活性污泥法相比，其具有出水水质好 且稳定，剩余污泥产量少，占地面积小、易于安装，运行操作方便等许多优点。同时，在实际 应用过程中，MBR膜组件在运行过程中的膜污染会导致膜通量衰减快，所需要的膜面积增 加，从而导致投资增加。
[0003] 面对膜组件的污染，现行有效的应对手段包括气洗、水洗以及药洗等，污染较轻时 优先采用气洗、水洗，当气洗水洗仍不能使膜通量恢复正常时，开始采用药洗方式清洗膜组 件。这种清洗方法存在一些问题，如1)开始采用药洗时，膜污染已经积累到一定的程度，增 加药洗难度；2)药洗效果的判断不够量化，膜通量的恢复只能保证大于最小临界膜通量， 并不能保证膜组件清洗完全；3)加药量根据经验添加，量化要求低；或按设定最大加药量 清洗，在膜污染较轻时，造成一定程度的药剂浪费。实际上，无论气洗、水洗还是药洗，其目 的是为了控制膜污染、保持膜的通透性，因此清洗方式及加药量等应根据膜污染的实际情 况进行量化调整。
【发明内容】
[0004] 本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0005] 本发明还有一个目的是提供一种膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方法， 本发明方法能够优化和量化对膜组件进行反冲洗时的加药量，通过更及时、低消耗的药洗 等方式，将MBR膜的污染消除在刚形成阶段，防止膜污染得不到及时恢复形成协同恶化的 效应。
[0006] 为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种膜生物反应器的膜组件 反冲洗的优化加药方法，所述膜生物反应器以恒定产水量运行，其特征在于，包括以下步 骤：
[0007] 步骤一、计算一个连续产水期内的膜生物反应器的膜组件的当前膜通量变化率 dJ dr
[0008] 步骤二、设定膜通量变化率参考值y，计算该一个连续产水期内的当前膜通量变 化率^与膜通量变化率参考值y的比值R，即为i? = (^) / // ;以及，
[0009] 步骤三、比较步骤三中得到的R值与预设阈值，若R值落入预设阈值内，则调整膜 生物反应器的膜组件反冲洗的加药量，若R值落入预设阈值外，则膜生物反应器的膜组件 反冲洗不需要加药。
[0010] 优选的是，其中，所述步骤三还包括：
[0011] 设置最大加药量p_、中等加药量PMd和最小加药量P_，其中，所述中等加药量PMd =Pmin+3 (R-〇. 8)X(Pmax-Pmin)；
[0012] 且设置预设阈值为0? 3-0. 9或者1. 2-2. 1，当0? 3彡R〈0. 5,或者1. 8彡R〈2. 1则 加药量采用最大加药量；若〇. 5 <R〈0. 7,或者1. 5 <R〈l. 8,则加药量为中等加药量；若 0. 7 <R〈0. 9或者1. 2 <R〈l. 5,则加药量为最小加药量；若0. 9 <R〈l. 2,则无需调整加药 量。
[0013] 其中，所设阈值仅为参考值、最大加药量？_、中等加药量和最小加药量？_，均 可由使用者自行设定。
[0014] 优选的是，其中，所述步骤一中该连续产水期内的膜生物反应器的膜组件的当 前膜通量变化率#的一种计算方法为：采集该连续产水期的初始膜通量1和该连续 产水期的结束膜通量I则该连续产水期的膜通量为Jn=(JS+Jj/2,膜通量变化率为
*其中t为该连续产水期的实际时长。
[0015] 优选的是，其中，所述步骤一中一定连续产水期内的膜生物反应器的膜组件的当 前膜通量变化率的另一种计算方法为：设定每天具有N个连续的产水周期，每个产水周d/ 期的膜通量为Jn，则每天的膜通量
[0016] 优选的是，其中，所述步骤二中，膜通量变化率参考值y的设定方法为：采集膜生 物反应器的新的膜组件在一定时间段内的膜通量，并应用步骤一中的当前膜通量变化率的 计算方法计算新的膜组件的膜通量变化率。
[0017] 优选的是，其中，所述步骤二中，膜通量变化率参考值y的另一种设定方法为：采 集经离线冲洗后的膜生物反应器的膜组件在一定时间段内的膜通量，并应用步骤一中的当 前膜通量变化率的计算方法计算新的膜组件的膜通量变化率。
[0018] 优选的是，其中，所述步骤三还包括：
[0019] 设置最大加药量P_、中等加药量PMd和最小加药量P_，其中，所述中等加药量PMd =Pmin+3 (R-0. 8)X(Pmax-Pmin)；
[0020] 且设置预设阈值为0. 3-0. 9或者1. 2-2. 1，若R〈0. 4时，则计算
且当 > 〇时，膜组件出现破损，需更换膜组件；若r〈〇. 4,当< 〇时，膜组件出现严重dtdt 堵塞，需进行离线清洗；若2. 2 <R，膜生物反应器发出警示，需对膜组件进行检修。
[0021] 优选的是，其中，是否需要更换膜组件的另一种判断方法为：
[0022] 采集膜生物反应器在初始使用的一定时间段i。内的膜通量h。，计算该膜组件在 一定时间段内的膜通量均{I
n为一定时间段i。内的产水周期数；
[0023] 采集该膜生物反应器在一定时间段i内的膜通量1，计算该膜组件在一定时间段 内的膜通量均值
其中，
[0024] 若？1< 50% *p。，则该膜组件需要进行更换。
[0025] 优选的是，其中，所述一定时间段为彡3天。
[0026] 优选的是，其中，所述膜组件突变为膜组件进行了换新、膜组件进行了离线清洗、 膜组件突然大面积断裂或者膜组件大面积堵塞。
[0027] 本发明至少包括以下有益效果：
[0028] 本发明方法能够优化和量化对膜组件进行反冲洗时的加药量，通过更及时、低消 耗的药洗等方式，将MBR膜的污染消除在刚形成阶段，防止膜污染得不到及时恢复形成协 同恶化的效应；
[0029] 具体为：1)保证药洗及时，将污染消除在刚形成的阶段，延长膜组件使用寿命，降 低成本；2)量化、优化加药量，提高药剂利用率，节约药耗；3)不需新增硬件设备，安全性 高，对系统的正常运行基本无影响；4)本发明方法还能对MBR膜的性能进行长期检测，判断 是否需要对MBR膜进行离线清洗或者是否需要更换以及及时检修，保证生物膜反应器的工 作效率，提高生物膜反应器的工作性能。
[0030] 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本 发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
【附图说明】
[0031] 图1为本发明其中一个实施例中膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方法 的部分流程图；
[0032]图2为本发明其中一个实施例中膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方法 的部分逻辑计算框图；
[0033] 图3为本发明其中一个实施例中恒通量运行下，膜组件膜通量在一个产水周期中 的变化趋势图；
[0034] 图4为本发明其中一个实施例中优化的膜生物反应器反冲洗的系统的部分结构 示意图。
【具体实施方式】
[0035] 下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文 字能够据以实施。
[0036] 应当理解，本文所使用的诸如"具有"、"包含"以及"包括"术语并不配出一个或多 个其它元件或其组合的存在或添加。
[0037] MBR工艺多以恒定产水量运行，以保证恒通量，但随着工艺运行，膜组件逐渐被污 染、清洗不完全等，致使膜通量呈现逐渐降低的趋势。本发明提供了一种根据膜通量的变化 趋势作为控制参数以调节膜组件反冲洗的药洗加药量的方法。
[0038] 如图1~图3所示，本发明提供一种膜生物反应器的膜组件反冲洗的优化加药方 法，所述膜生物反应器以恒定产水量运行，其特征在于，包括以下步骤：