[發明專利]對膜生物反應器的膜性能進行預警的方法

有效

• 申請號: 201510543553.6
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN105152317B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 任艷真;孫瑩瑩;劉萌;楊斌
• 申請（專利權）人: 北京金控數據技術股份有限公司
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;C02F3/00
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙)11369
• 代理人: 史霞

技術領域

本發明涉及一種對膜生物反應器進行預警的方法。更具體地說，本發明涉及一種對膜生物反應器的膜性能進行預警的方法。

背景技術

膜生物反應器(MBR)是將活性污泥法和膜分離技術相結合，以膜分離技術取代傳統常規活性污泥法中二沉池的污水處理新方法。與傳統活性污泥法相比，其具有出水水質好且穩定，剩余污泥產量少，占地面積小、易于安裝，運行操作方便等許多優點。同時，在實際應用過程中，也存在一些問題，如易污染，壽命相對較短，成本高，能耗高等。

在水處理過程，懸浮的活性污泥和壞死的微生物容易在MBR膜上結垢污染和堵塞MBR膜，使膜性能下降；膜反沖洗過程中，高強度的氣洗、水洗等對膜絲會有不同程度的損害，影響膜性能；酸洗、堿洗等也會對膜造成一定程度的傷害，使膜組件性能受損。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優點。

本發明還有一個目的是提供一種在線、連續監測膜生物反應器的膜性能的方法，實現膜性能的長期監控，同時對膜性能受損點進行預測，避免因在膜性能不能滿足需求時，仍持續使用受損膜而造成的出水不達標或能源的不必要消耗。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種對膜生物反應器的膜性能進行預警的方法，包括以下步驟：

步驟一、在設定的時間段內采集膜生物反應器工作時的多個流量值和多個跨膜壓差值，進而得到多個膜通量；

步驟二、根據該膜生物反應器的膜工藝運行規律，選取步驟一得到的多個適當膜通量和多個適當跨膜壓差值分別建立多個適當膜通量和多個適當跨膜壓差值隨時間變化的二維表，并依此分別繪制以時間為橫軸，以多個適當膜通量和多個適當跨膜壓差值為縱軸的歷史數據曲線，進而采用非線性最小二乘法擬合多個適當膜通量隨時間變化的曲線和多個適當跨膜壓差值隨時間變化的曲線；

步驟三、將步驟二得到的多個適當膜通量隨時間變化的擬合曲線和多個適當跨膜壓差值隨時間變化的擬合曲線按照變化趨勢延伸，根據預先設定的第一條件，計算得到該膜生物反應器的膜性能在將來某時刻可能受損的時間點；同時得到所述膜生物反應器在未來某時刻的膜通量和跨膜壓差值，將該膜通量和跨膜壓差值與預先設定的第二條件進行比較，從而判斷該時刻的膜性能。

實時采集膜生物反應器的多個流量值及多個跨膜壓差值，進而得到多個膜通量，進行數據記錄，根據該膜生物反應器的膜工藝運行規律建模，擬合得時間-膜通量曲線和時間-跨膜壓差值曲線，通過曲線變化判別膜通量和跨膜壓差值的變化趨勢，結合預先設定的條件進行該膜生物反應器的膜性能的受損預測，得到膜性能不再滿足需要的時間點，同時判斷未來某時刻的膜性能，提前做好預防、補救措施，保證廠區日處理量，也避免因使用性能不能滿足需求的膜組件而造成的能源浪費。

優選的是，所述的對膜生物反應器的膜性能進行預警的方法中，若該膜生物反應器的膜工藝運行規律為單一循環的產水周期，則選取步驟一得到的每個產水周期或每日的膜通量和跨膜壓差值繪制歷史曲線，進而得到擬合曲線，預先設定的第一條件為|J_t-J₀|＝J₀×α，其中，J₀為膜通量的參考值，J_t為所述膜生物反應器在未來某時刻的膜通量，計算得到膜性能在將來某時刻可能受損的時間點；預先設定的第二條件包括：若(1-β)·J₀＜J_t＜(1+β)·J₀，則判斷該時刻的膜性能良好；若(1+β)·J₀＜J_t＜(1+α)·J₀或(1-α)·J₀＜J_t＜(1-β)·J₀，則判斷該時刻的膜性能受到損害；若(1+α)·J₀＜J_t或J_t＜(1-α)·J₀，則判斷該時刻的膜受到較大損害，α和β均為變化參數，取值范圍均為0～100％。單一循環的產水周期的膜通量設定的異常范圍可根據實際情況設定，以滿足不同需求。