Khi áp suất xuyên màng (TMP) tăng nhanh và khoảng thời gian làm sạch rút ngắn, phản ứng tức thời thường là đổ lỗi cho chính màng. Tuy nhiên, màng chỉ đơn thuần là bề mặt cuối cùng nơi biểu hiện sự tắc nghẽn; chất gây ô nhiễm tích tụ trong suốt quá trình tiền xử lý, hỗn hợp rượu và các giai đoạn vận hành trước khi cuối cùng làm tắc nghẽn bề mặt màng.
Đặc tính rượu hỗn hợp · Dòng vận hành
Thủy lực sục khí · Thông số làm sạch
I. Đầu tiên, xác định loại kháng cự
Khả năng cản trở hoạt động của MBR thường có thể được phân loại thành tắc nghẽn có thể khắc phục được, tắc nghẽn cần vệ sinh bảo trì để loại bỏ và tắc nghẽn tích lũy lâu dài-không thể khắc phục được. Bánh bùn lỏng trên bề mặt màng thường có thể được giảm bớt bằng cách tạm dừng hút, sục khí hoặc rửa ngược; ngược lại, sự hấp phụ hữu cơ, tắc nghẽn lỗ chân lông và đóng cặn vô cơ đòi hỏi phải làm sạch bằng hóa chất.
Nếu khả năng thu hồi từ thông giảm đi sau mỗi chu kỳ làm sạch hoặc nếu hiệu suất suy giảm nhanh chóng sau khi phục hồi thì vấn đề sẽ vượt ra ngoài sự tích tụ bùn tạm thời trên bề mặt màng. Việc làm sạch sẽ tạm thời loại bỏ các triệu chứng nhưng không loại bỏ được các tình trạng cơ bản gây ra tắc nghẽn.
Điều quan trọng nữa là phải phân biệt giữa điện trở màng thực tế và các hiện tượng của hệ thống: độ lệch cảm biến áp suất, đồng hồ đo lưu lượng thấm không chính xác, sự dao động về mức chất lỏng của bể chứa màng và trạng thái van bất thường đều có thể tạo ra biểu hiện TMP hoặc độ thấm giảm đột ngột.
Điểm bắt đầu chẩn đoán|Tập trung vào mức độ phục hồi và khoảng thời gian mà hiệu suất được duy trì sau khi vệ sinh, thay vì chỉ TMP vào ngày vệ sinh.
II. Nhiều màng bám bẩn bắt nguồn từ rượu hỗn hợp
Các chất đa bào ngoại bào (EPS), các sản phẩm vi sinh hòa tan (SMP), chất keo và các hạt mịn trong dung dịch hỗn hợp dễ dàng tạo thành các lớp dính hoặc xuyên qua các lỗ màng. Dầu mỡ, chất hoạt động bề mặt, độ mặn cao và chất hữu cơ khó phân hủy làm thay đổi cấu trúc và độ nhớt của khối bông; trong khi đó, sự thay đổi tải trọng đột ngột, tình trạng thiếu oxy, mất cân bằng dinh dưỡng hoặc lão hóa bùn có thể kích hoạt vi sinh vật giải phóng lượng chất dính tăng lên.
Nồng độ chất rắn lơ lửng trong rượu hỗn hợp (MLSS) cao không nhất thiết dẫn đến tắc nghẽn màng; tuy nhiên, khi độ nhớt cao, kết bông mịn, khả năng lắng kém và chất hữu cơ dính trùng khớp nhau thì sự chuyển khối trên bề mặt màng và hiệu quả của quá trình-làm sạch bằng không khí bị ảnh hưởng. Trong khi bể màng cho thấy kết quả cuối cùng của sự tắc nghẽn thì nguyên nhân gốc rễ thường bắt nguồn từ bể sinh hóa.
III. Thông khí nhiều hơn không nhất thiết có nghĩa là an toàn hơn
Sục khí quét màng nhằm mục đích khuấy trộn các sợi màng và phá vỡ lớp bánh bùn; tuy nhiên, hiệu quả của nó phụ thuộc vào sự phân bố không khí đồng đều, đường dẫn bong bóng, cách sắp xếp mô-đun màng và lưu biến dung dịch hỗn hợp. Nếu các ống sục khí bị tắc hoặc xảy ra hiện tượng phân luồng cục bộ, các vùng màng cụ thể có thể không được làm sạch hiệu quả, ngay cả khi tổng lượng không khí có vẻ đủ.
Luồng khí tăng lên một cách bừa bãi không chỉ lãng phí năng lượng mà còn có thể phá vỡ các khối bông, tạo ra các hạt mịn và các chất hòa tan thực sự làm trầm trọng thêm tình trạng tắc nghẽn và bám dính lỗ chân lông. Thay vì chỉ tối đa hóa tần số quạt gió, người ta nên kiểm tra luồng khí nhánh, áp suất, tình trạng thiết bị sục khí và sự tuần hoàn của bể màng để đảm bảo khả năng cắt không khí-nước hiệu quả.
IV. Chu kỳ thông lượng và hút/tạm dừng xác định liệu màng có cơ hội phục hồi hay không
Thông lượng thiết kế không phải là một giá trị cố định có thể được duy trì vô thời hạn trong mọi điều kiện vận hành. Các giới hạn vận hành tới hạn thay đổi khi nhiệt độ thấp, thay đổi đột ngột về chất lượng nước đầu vào, tăng độ nhớt của hỗn hợp hoặc điều kiện thủy lực trong bể màng xấu đi. Tiếp tục hút ở tốc độ dòng cao nhất trong các điều kiện này sẽ làm cho Áp suất xuyên màng (TMP) tăng nhanh.
Chu kỳ hút/tạm dừng thích hợp, vận hành theo nhóm và cạo đỉnh cho phép loại bỏ các lớp cặn bám lỏng lẻo trong giai đoạn tạm dừng và thông khí. Việc giám sát phải bao gồm dòng chảy màng đã được hiệu chỉnh theo nhiệt độ, tốc độ tăng TMP, sản lượng thấm và tần suất làm sạch. Tốc độ TMP giảm đi hàng ngày quan trọng hơn giá trị TMP tuyệt đối vào bất kỳ ngày nào.
V. Tại sao hiệu quả làm sạch có thể giảm theo thời gian
Chất tẩy rửa phải phù hợp với loại cặn bẩn cụ thể. Chất bẩn hữu cơ, chất nhờn sinh học và cặn vô cơ đòi hỏi các điều kiện hóa học khác nhau; hiệu quả bị ảnh hưởng bởi nồng độ, pH, nhiệt độ, thời gian tiếp xúc và sự phân hủy của các hoạt chất. Ngay cả với các dung dịch tẩy rửa đậm đặc, kết quả có thể không đáng kể nếu hóa chất không tiếp cận được các khu vực bị tắc nghẽn-chẳng hạn như do bó sợi màng hoặc tích tụ bùn nặng.
Tần suất làm sạch quá mức hoặc các điều kiện quá mạnh có thể đẩy nhanh quá trình lão hóa vật liệu màng và làm hỏng các vòng đệm, đồng thời làm tăng thời gian ngừng hoạt động và tiêu thụ hóa chất. Phải ghi lại sự phục hồi tính thấm đã chuẩn hóa trước và sau mỗi lần làm sạch; nên sử dụng dữ liệu để xác định xem liệu việc vệ sinh bảo trì hay vệ sinh phục hồi đã đủ hay chưa hoặc có cần phải-kiểm tra ngoại tuyến hay không.
Điểm mấu chốt của việc làm sạch: Trước tiên, hãy xác định xem chất bẩn chủ yếu là hữu cơ, vô cơ hay bùn-bánh, sau đó chọn chất tẩy rửa và cường độ thích hợp. 6. Thực hiện theo trình tự khắc phục sự cố này để tránh lãng phí công sức
Bắt đầu bằng cách xác minh thiết bị đo và tính toán: kiểm tra độ tin cậy của TMP, mức chất lỏng, tốc độ dòng chảy và chỉ số bù nhiệt độ. Tiếp theo, kiểm tra các thông số vận hành: dòng chảy thực tế, chu trình lọc/phục hồi và thời gian rửa ngược và thời gian dòng chảy cao điểm. Sau đó, kiểm tra hệ thống thủy lực của bể màng: kiểm tra thông khí không đều, sự vướng víu của sợi màng và vùng chết trong tuần hoàn bùn.
Sau đó, hãy chú ý đến hệ thống sinh hóa và tiền xử lý: đánh giá MLSS, độ nhớt, kích thước khối, chỉ số EPS/SMP và sự hiện diện của dầu mỡ, sợi, cát mịn, hóa chất dư hoặc tải trọng sốc. Cuối cùng, đánh giá tính toàn vẹn của mô-đun màng, sự tắc nghẽn không thể khắc phục và thời gian sử dụng còn lại. Bằng cách tuân theo trình tự chính xác-chuyển từ dữ liệu sang thủy lực và từ hỗn hợp rượu đến chính màng lọc-bạn tránh được tình huống trong đó quá trình làm sạch trở thành một chu kỳ "chữa cháy" bất tận.
Phần kết luận
Khi hệ thống MBR ngày càng bị tắc nghẽn mặc dù đã được vệ sinh nhiều lần, vấn đề hiếm khi xảy ra là bản thân màng bị hư hỏng đột ngột; đúng hơn, tốc độ tích tụ cặn bẩn luôn vượt xa tốc độ phục hồi đạt được thông qua quá trình làm sạch. Bề mặt màng chỉ hoạt động như một màn hình hiển thị các vấn đề cơ bản của hệ thống. Chỉ bằng cách kết hợp phân tích thông lượng, sục khí, đặc tính của hỗn hợp dung dịch, tiền xử lý và hồ sơ làm sạch, bạn mới có thể xác định được các điểm kiểm soát thực sự cần thiết để chuyển hệ thống từ trạng thái sửa chữa khẩn cấp thường xuyên trở lại hoạt động ổn định, có thể dự đoán được.
