预处理优化对膜污染控制有以下重要影响:
一、格栅与沉砂池的作用
1. 防止物理损伤:
- 精细格栅能够有效去除较大颗粒的杂物,如树枝、塑料片、石块等。这些杂物如果进入膜生物反应器(MBR)系统,可能会对膜造成物理损伤,如刮伤、刺破膜表面等。一旦膜出现物理损伤,不仅会降低膜的过滤性能,还可能导致整个系统的运行故障。
- 例如,在一个工业废水处理项目中,未安装精细格栅之前,经常有小块的金属碎片进入 MBR 系统,导致膜表面出现划痕,膜通量逐渐下降。安装精细格栅后,有效地拦截了这些金属碎片,减少了膜的物理损伤风险,延长了膜的使用寿命。
2. 减少膜堵塞:
- 沉砂池可以去除废水中的砂粒等较重的颗粒物质。如果这些颗粒物质进入 MBR 系统,可能会在膜表面沉积,或者进入膜孔内,造成膜的堵塞。膜堵塞会增加过滤阻力,降低膜通量,影响系统的处理效率。
- 例如,在一个城市污水处理项目中,由于没有沉砂池,大量的砂粒进入 MBR 系统,导致膜组件在运行几个月后就出现了严重的堵塞现象,需要频繁进行清洗和维护。后来安装了沉砂池,有效地去除了砂粒,大大减少了膜堵塞的发生,降低了系统的维护成本。
二、调节 pH 值的影响
1. 保护膜材料:
- 不同的膜材料对 pH 值有一定的耐受范围。如果废水的 pH 值过高或过低,可能会对膜材料造成腐蚀或损坏。通过调节 pH 值,可以使废水的 pH 值接近膜材料的耐受范围,从而保护膜材料,延长膜的使用寿命。
- 例如,某些聚偏氟乙烯(PVDF)膜在 pH 值为 2-12 的范围内较为稳定。如果废水的 pH 值超出这个范围,可能会导致膜材料的降解和性能下降。通过添加酸碱调节剂,将废水的 pH 值调节在合适的范围内,可以有效地保护膜材料。
2. 优化微生物环境:
- pH 值对微生物的生长和代谢也有重要影响。合适的 pH 值可以促进微生物的生长和活性,提高生物处理效果。同时,良好的生物处理效果可以减少废水中的有机物和悬浮物含量,降低膜污染的风险。
- 例如,大多数微生物在 pH 值为 6-8 的范围内生长良好。如果废水的 pH 值偏离这个范围,可能会抑制微生物的生长和活性,导致生物处理效果下降,废水中的污染物含量增加,进而加重膜污染。通过调节 pH 值,可以为微生物提供适宜的生长环境,提高生物处理效果,减少膜污染的发生。
三、去除油脂和有机物的意义
1. 防止油膜形成:
- 废水中的油脂会在膜表面形成油膜,降低膜的通透性,增加过滤阻力。油膜还会吸附其他污染物,进一步加重膜污染。设置除油装置可以有效地去除废水中的油脂,防止油膜的形成,提高膜的过滤性能。
- 例如,在一个食品加工废水处理项目中,废水中含有大量的油脂。如果不进行除油处理,油脂会在膜表面迅速形成油膜,导致膜通量急剧下降。安装隔油池后,有效地去除了废水中的油脂,大大提高了膜的过滤性能,延长了膜的清洗周期。
2. 减少有机物污染:
- 难降解有机物可能会在膜表面吸附或堵塞膜孔,影响膜的过滤性能。采用高级氧化技术或生物处理工艺去除废水中的难降解有机物,可以减少这些有机物对膜的污染。
- 例如,在一个制药废水处理项目中,废水中含有大量的难降解有机物。这些有机物在膜表面吸附和积累,导致膜通量下降,跨膜压差升高。采用臭氧氧化和生物处理相结合的工艺,有效地去除了废水中的难降解有机物,减轻了膜污染的程度,提高了系统的稳定性和处理效率。