mbr膜污水处理设备氨氮、总氮处理难以达标怎么办

在面对MBR膜污水处理设备在处理氨氮、总氮时难以达标的问题时，我们需要从多个角度进行深入探讨，并提出切实可行的解决方案。MBR（Membrane Bio-Reactor）膜污水处理设备，作为活性污泥法与膜技术的结合体，以其高效的处理能力、紧凑的设备结构以及良好的出水水质，在污水处理领域得到了广泛应用。然而，当面临氨氮、总氮处理难以达标的问题时，我们需要从技术、操作、管理等多个层面进行综合分析和改进。

一、MBR膜污水处理设备的基本原理与优势
MBR膜污水处理设备通过将活性污泥法与膜分离技术相结合，实现了对污水中污染物的有效去除。膜组件作为MBR系统的核心，能够高效截留污水中的微生物，提高生物反应器中微生物的浓度和种类多样性，从而提升污水处理效率。同时，MBR系统还具有降解COD、脱氮除磷的功能，分离出的清水可达到城市杂用水回用水水质标准，广泛应用于住宅小区、办公楼、学校、旅游风景区等生活污水的处理和循环利用方面。
与传统污水处理技术相比，MBR具有以下明显优势：
1. 设备紧凑，占地少：生物反应器内污泥浓度提高，容积负荷增大，且用膜组件代替了二沉池和过滤设备，占地面积大幅减少。
2. 出水水质好，可直接回用：膜的截留作用使出水中悬浮固体的浓度基本为零，对游离菌体和一些难降解的大分子颗粒状物质有截留作用，出水质量高，满足回用水水质要求。
3. 生物处理单元中污泥浓度高、泥龄长：对有机物的去除率高，对氮、磷污染物也有较高的去除率。
4. 污泥产量少：降低了污泥处理费用，简化了污水处理工艺操作。
二、氨氮、总氮处理难以达标的原因分析
尽管MBR膜污水处理设备具有诸多优势，但在实际运行过程中，仍可能遇到氨氮、总氮处理难以达标的问题。主要原因包括以下几个方面：
1. 进水水质波动：进水水质的不稳定，特别是氨氮、总氮浓度的波动，直接影响MBR系统的处理效果。
2. 生物反应器运行参数不当：如溶解氧、pH值、温度等参数的控制不当，会影响微生物的活性，从而影响氨氮、总氮的去除效果。
3. 膜污染与堵塞：膜组件的污染与堵塞会导致膜通量下降，影响MBR系统的整体处理效率。
4. 污泥活性不足：污泥老化、活性降低，会影响微生物对氨氮、总氮的降解能力。

三、解决方案与改进措施
针对上述原因，我们可以从以下几个方面提出解决方案和改进措施：
1. 调整与优化进水水质
首先，需要对进水水质进行实时监测与调控，确保进水水质相对稳定。对于氨氮、总氮浓度较高的污水，可以采取预处理措施，如化学沉淀法、吹脱法等，降低进水中的氨氮、总氮浓度，减轻MBR系统的处理负担。
2. 优化生物反应器运行参数
生物反应器运行参数的控制对于MBR系统的处理效果至关重要。具体而言，可以从以下几个方面进行优化：
溶解氧：溶解氧是影响有机物去除效果的重要因素，特别是在以除磷脱氮为目的的情况下，溶解氧的浓度控制显得尤为重要。应根据不同的生物反应器工艺类型，合理控制混合液在好氧、缺氧及厌氧段的溶解氧浓度。
pH值：pH值是影响微生物活性的关键因素之一。应根据污水的具体性质，合理调整进水pH值，使生物反应器内的pH值保持在适宜范围内。
温度：温度对微生物的活性有重要影响。MBR系统宜在15℃~35℃下运行，通常温度上升，膜通量增大。应根据实际情况，合理控制生物反应器的运行温度。
3. 加强膜组件的维护与管理
膜组件的污染与堵塞是影响MBR系统处理效率的重要原因之一。因此，应加强膜组件的维护与管理，定期清洗膜组件，去除附着在膜表面的污染物。同时，应合理选择膜材料，根据污水的具体性质，选择具有优异抗污染性能的膜材料，延长膜组件的使用寿命。
4. 更新与强化污泥活性
污泥活性是影响MBR系统处理效果的关键因素之一。应定期排除老化污泥，保持污泥的活性。同时，可以向系统中添加特定功能的微生物，增强对特定污染物的降解能力，提高污泥对氨氮、总氮的去除效率。
5. 引入高级氧化技术
对于难降解的有机氮化合物，可以引入高级氧化技术进行处理。高级氧化工艺（AOP）使用强氧化剂（如臭氧、过氧化氢等）和催化剂，将有机氮化合物氧化分解，提高氨氮、总氮的去除率。
6. 综合处理方案的制定与实施
对于复杂、高浓度的污水处理项目，应综合考虑生物处理、化学处理和物理处理等多种技术，制定综合处理方案。通过优化工艺设计、参数优化和技术创新等手段，综合降低总氮含量，达到排放标准或回用水质要求。

四、案例分析与实际效果
在实际应用中，某污水处理厂采用MBR膜污水处理设备处理生活污水。针对氨氮、总氮处理难以达标的问题，该厂采取了以下措施：
1. 对进水水质进行实时监测与调控，确保进水水质相对稳定。
2. 优化生物反应器运行参数，合理控制溶解氧、pH值和温度等参数。
3. 加强膜组件的维护与管理，定期清洗膜组件，延长使用寿命。
4. 更新污泥活性，定期排除老化污泥，保持污泥的活性。
5. 引入高级氧化技术，处理难降解的有机氮化合物。
经过上述措施的实施，该厂MBR膜污水处理设备的氨氮、总氮去除率显著提高，出水水质达到了城市杂用水回用水水质标准。同时，该厂还通过技术创新和工艺优化等手段，进一步提高了MBR系统的处理效率和经济性。
五、结论与展望
MBR膜污水处理设备在处理氨氮、总氮时难以达标的问题，需要从进水水质、生物反应器运行参数、膜组件维护与管理、污泥活性更新以及高级氧化技术引入等多个方面进行综合分析和改进。通过实施上述措施，可以有效提高MBR系统的处理效率和经济性，实现污水的达标排放和循环利用。
未来，随着污水处理技术的不断进步和创新，MBR膜污水处理设备将在更多领域得到广泛应用。同时，我们也应持续关注新技术的发展，适时引入先进处理技术，提高污水处理效果和经济性，为保护水资源和生态环境做出更大的贡献。