[发明专利]对膜生物反应器的膜性能进行预警的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对膜生物反应器进行预警的方法。更具体地说，本发明涉及一种对膜生物反应器的膜性能进行预警的方法。

背景技术

膜生物反应器(MBR)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，也存在一些问题，如易污染，寿命相对较短，成本高，能耗高等。

在水处理过程，悬浮的活性污泥和坏死的微生物容易在MBR膜上结垢污染和堵塞MBR膜，使膜性能下降；膜反冲洗过程中，高强度的气洗、水洗等对膜丝会有不同程度的损害，影响膜性能；酸洗、碱洗等也会对膜造成一定程度的伤害，使膜组件性能受损。

发明内容

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。

本发明还有一个目的是提供一种在线、连续监测膜生物反应器的膜性能的方法，实现膜性能的长期监控，同时对膜性能受损点进行预测，避免因在膜性能不能满足需求时，仍持续使用受损膜而造成的出水不达标或能源的不必要消耗。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种对膜生物反应器的膜性能进行预警的方法，包括以下步骤：

步骤一、在设定的时间段内采集膜生物反应器工作时的多个流量值和多个跨膜压差值，进而得到多个膜通量；

步骤二、根据该膜生物反应器的膜工艺运行规律，选取步骤一得到的多个适当膜通量和多个适当跨膜压差值分别建立多个适当膜通量和多个适当跨膜压差值随时间变化的二维表，并依此分别绘制以时间为横轴，以多个适当膜通量和多个适当跨膜压差值为纵轴的历史数据曲线，进而采用非线性最小二乘法拟合多个适当膜通量随时间变化的曲线和多个适当跨膜压差值随时间变化的曲线；

步骤三、将步骤二得到的多个适当膜通量随时间变化的拟合曲线和多个适当跨膜压差值随时间变化的拟合曲线按照变化趋势延伸，根据预先设定的第一条件，计算得到该膜生物反应器的膜性能在将来某时刻可能受损的时间点；同时得到所述膜生物反应器在未来某时刻的膜通量和跨膜压差值，将该膜通量和跨膜压差值与预先设定的第二条件进行比较，从而判断该时刻的膜性能。

实时采集膜生物反应器的多个流量值及多个跨膜压差值，进而得到多个膜通量，进行数据记录，根据该膜生物反应器的膜工艺运行规律建模，拟合得时间-膜通量曲线和时间-跨膜压差值曲线，通过曲线变化判别膜通量和跨膜压差值的变化趋势，结合预先设定的条件进行该膜生物反应器的膜性能的受损预测，得到膜性能不再满足需要的时间点，同时判断未来某时刻的膜性能，提前做好预防、补救措施，保证厂区日处理量，也避免因使用性能不能满足需求的膜组件而造成的能源浪费。

优选的是，所述的对膜生物反应器的膜性能进行预警的方法中，若该膜生物反应器的膜工艺运行规律为单一循环的产水周期，则选取步骤一得到的每个产水周期或每日的膜通量和跨膜压差值绘制历史曲线，进而得到拟合曲线，预先设定的第一条件为|J_t-J₀|＝J₀×α，其中，J₀为膜通量的参考值，J_t为所述膜生物反应器在未来某时刻的膜通量，计算得到膜性能在将来某时刻可能受损的时间点；预先设定的第二条件包括：若(1-β)·J₀＜J_t＜(1+β)·J₀，则判断该时刻的膜性能良好；若(1+β)·J₀＜J_t＜(1+α)·J₀或(1-α)·J₀＜J_t＜(1-β)·J₀，则判断该时刻的膜性能受到损害；若(1+α)·J₀＜J_t或J_t＜(1-α)·J₀，则判断该时刻的膜受到较大损害，α和β均为变化参数，取值范围均为0～100％。单一循环的产水周期的膜通量设定的异常范围可根据实际情况设定，以满足不同需求。