Дом / Технологии / Мембрана MBR: окончательное руководство по очистке сточных вод

Мембрана MBR: окончательное руководство по очистке сточных вод

Автор: Кейт Чен
Электронная почта: [email protected]
Date: Jul 31th, 2025

Введение в мембраны MBR

В эпоху, определяемой увеличением нехватки воды, эскалации потребностей населения и более строгими экологическими правилами, стремление к передовым решениям для очистки сточных вод никогда не было более критическим. Традиционные методы, хотя и в некоторой степени эффективны, часто пытаются удовлетворить современные требования к высококачественному стовочным и эффективному управлению ресурсами. Эта насущная потребность проложила путь для инновационных технологий, среди которых Мембрана биореактор (MBR) мембрана выделяется как преобразующее решение.

Что такое мембрана MBR?

По своей сути система мембранной биореакторной (MBR) представляет собой сложное слияние двух установленных процессов: Биологическое лечение и мембранная фильтрация .

  • Определение и основные принципы: В MBR проницаемая мембрана интегрируется непосредственно в или сразу после биологического реактора (обычно в системе активированного ила). Биологический компонент отвечает за разрушение органических загрязняющих веществ и питательных веществ в сточных водах, очень похоже на обычный процесс активированного ила. Однако вместо того, чтобы полагаться на рассеяние гравитации (седиментацию), чтобы отделить обработанную воду от биомассы, MBR использует физический барьер - мембрану - для выполнения этого важного разделения. Эта мембрана действует как абсолютный барьер для суспендированных твердых веществ, бактерий и даже некоторых вирусов, обеспечивая удивительно чистый и высококачественный промеат.

  • Как MBR объединяют мембранную фильтрацию и биологическую обработку: Синергия между этими двумя технологиями - это то, что дает MBR различные преимущества. Биологический процесс создает концентрацию смешанного ликера, подвешенных твердых веществ (MLSS), значительно выше, чем в обычных системах, что приводит к более компактной и эффективной единице биологической деградации. Затем мембрана эффективно сохраняет эту высокую концентрацию биомассы в реакторе, устраняя необходимость вторичного осветления и часто стадию третичной фильтрации. Это прямое разделение приводит к превосходному качеству сточных вод, что позволяет иметь прямой разряд или дальнейшую полировку для различных приложений повторного использования.

История и эволюция технологии MBR

Путешествие технологии MBR от зарождающейся концепции до широко принятого решения отражает десятилетия инноваций как в материальной науке, так и в разработке процессов.

  • Ранние разработки в области мембранных технологий: Корни технологии MBR можно проследить до середины 20-го века с первоначальными исследованиями синтетических мембран для различных процессов разделения. Раннее применение мембран при очистке воды, в первую очередь для микрофильтрации и ультрафильтрации, заложили основу для их интеграции с биологическими системами. Тем не менее, первоначальные проблемы, особенно мембранные загрязнения и высокие затраты, ограничивали их широкое распространение.

  • Ключевые вехи в разработке MBR: В конце 1960 -х годов были представлены первый концептуальный дизайн MBRS. Значительный прорыв произошел в 1980-х годах с разработкой надежных, высоких и более экономически эффективных полимерных мембран, в частности, полых волокно и плоских конфигураций. Переход от внешних (боковых) мембранных модулей к более энергоэффективным и компактным погруженным конфигурациям в 1990-х годах отметил еще один ключевой момент, значительно улучшив экономическую жизнеспособность и эксплуатационную простоту систем MBR. Непрерывные достижения в мембранных материалах, конструкциях модулей и операционных стратегиях последовательно выдвигали границы производительности MBR.

  • Текущие тенденции и будущие перспективы: Сегодня MBR Technology является зрелым и проверенным решением для разнообразных проблем очистки сточных вод во всем мире. Текущие тенденции сосредоточены на повышении устойчивости к загрязнению мембран посредством новых материалов и модификаций поверхности, повышении энергоэффективности (особенно аэрации) и интеграции MBR с другими расширенными процессами обработки для еще более высокого качества воды и восстановления ресурсов. Будущее MBRs готово для дальнейшего роста, играя все более важную роль в устойчивом управлении водами, повторном использовании воды и создании устойчивых городских водных циклов.

Типы мембран MBR

На эффективность и эксплуатационные характеристики системы MBR глубоко влияют тип используемой мембраны. Мембраны в первую очередь классифицируются по их материальной композиции и их физической конфигурации в биореакторе.

Полимерные мембраны

Полимерные мембраны доминируют на рынке MBR из-за их универсальности, экономической эффективности и установленных производственных процессов.

  • Наиболее распространенные материалы (например, PES, PVDF):

    • Поливинилиденфторид (PVDF): Это один из наиболее широко используемых материалов для мембран MBR. Мембраны PVDF известны своей превосходной химической устойчивостью, особенно сильными окислителями (например, хлором, часто используемыми для очистки) и кислоты/основания, что делает их очень прочными в различных условиях сточных вод. Они также демонстрируют хорошую механическую прочность и тепловую стабильность.

    • Полиэфирсольфоне (PES) / Polysulfone (PSU): Эти полимеры также являются общим выбором, оцененным за их хорошие механические свойства, высокие скорости потока и относительно широкую толерантность к рН. Мембраны PES часто используются в приложениях, где высокая производительность и хорошая устойчивость к загрязнению имеют решающее значение, хотя они могут иметь немного меньшую химическую устойчивость к сильным окислителям по сравнению с PVDF.

    • Полипропилен (PP) и полиэтилен (PE): Эти материалы встречаются реже на первичном рынке MBR, но используются для определенных применений, предлагая хорошую химическую стойкость и механическую прочность, особенно в диапазонах микрофильтрации.

  • Преимущества и недостатки:

    • Преимущества:

      • Рентабельный: Как правило, более низкие производственные затраты по сравнению с керамическими мембранами.

      • Гибкость в дизайне: Может быть легко изготовлена в различные геометрии (полые волокна, плоский лист) и размеры модулей.

      • Хорошая химическая устойчивость: Многие полимерные мембраны предназначены для того, чтобы противостоять обычным чистящим химикатам, используемым при очистке сточных вод.

      • Установленное производство: Зрелые производственные технологии обеспечивают постоянное качество и доступность.

    • Недостатки:

      • Восприимчивость к загрязнению: В то время как достижения были достигнуты, полимерные мембраны по -прежнему подвержены органическому и биологическому загрязнению, требуя регулярной очистки.

      • Температурные ограничения: Как правило, работают при более низких температурах по сравнению с керамическими мембранами, ограничивая их использование в высокотемпературных промышленных потоках.

      • Механическая хрупкость: Может быть восприимчивым к физическому повреждению, если не обрабатываться и работать правильно, хотя современные дизайны надежны.

Керамические мембраны

Керамические мембраны представляют собой надежную альтернативу своим полимерным аналогам, особенно подходящей для осложнений сточных вод.

  • Материал состав и свойства: Керамические мембраны обычно изготавливаются из неорганических материалов, таких как глинозем (AL2O3), циркония (Zro2), титания (TIO2) или карбид кремния (SIC). Эти материалы спехают при высоких температурах, образуя пористую структуру. Их ключевые свойства включают исключительную твердость, химическую инертность и тепловую стабильность.

  • Преимущества в конкретных применениях (например, высокие температуры, агрессивные химические вещества):

    • Экстремальная химическая устойчивость: Очень устойчивая к сильным кислотам, основаниям и агрессивным окислителям, что делает их идеальными для высоко коррозионных промышленных сточных вод.

    • Высокая тепловая стабильность: Может эффективно работать при гораздо более высоких температурах, чем полимерные мембраны (часто более 100 ° C), подходящие для горячих промышленных сточных вод.

    • Превосходная механическая прочность: Чрезвычайно прочный и устойчивый к истиранию, менее подверженным физическому повреждению.

    • Более длительная продолжительность жизни: Из -за их надежного характера керамические мембраны часто имеют более длительный срок службы.

    • Сопротивление загрязнения (относительно): Хотя их гидрофильная природа и способность выдерживать суровую химическую очистку, не застрахованы от загрязнения, могут сделать их более устойчивыми в определенных средах с высоким рассмотрением.

    • Недостатки:

      • Более высокие капитальные затраты: Значительно дороже для производства, чем полимерные мембраны, что приводит к более высоким первоначальным инвестициям.

      • Хрупкая природа: Несмотря на то, что они сильны, они также хрупкие и могут сломать при ударе или быстрого теплового шока.

      • Ограниченная геометрия: В основном доступны в трубчатых или многоканальных конфигурациях, которые могут привести к большим следам по сравнению с компактными полимерными модулями.

Типы конфигурации

Помимо материала, физическое расположение мембран в системе MBR диктует его эксплуатационный режим и пригодность для различных применений.

Погруженная MBR

  • Описание конфигурации: В погруженной системе MBR мембранные модули (обычно полого волокна или плоского листа) погружаются непосредственно в смешанный ликер активированного шлама. Permeate протягивается через мембраны путем применения небольшого вакуума (всасывание) со стороны Permeate. Воздух, как правило, откровенен ниже мембранных модулей, чтобы обеспечить промывание и уменьшить загрязнение.

  • Преимущества и недостатки:

    • Преимущества:

      • Более низкое потребление энергии (перекачка): Работает под низким трансмембранным давлением (TMP), требуя меньше энергии для всасывания пермеата по сравнению с внешними системами.

      • Меньшая следование: Интеграция мембран в биологическом баке спасает пространство, устраняя необходимость в отдельных осветливающих и насосных станциях между биологическими и мембранными единицами.

      • Простота работы и технического обслуживания: Относительно простые для работы, а обслуживание (например, очистка) часто можно выполнять на месте .

      • Эффективный контроль загрязнения: Непрерывная аэрация обеспечивает эффективную промывание мембранной поверхности, помогая смягчить загрязнение.

    • Недостатки:

      • Нижний поток: Как правило, работают при более низких средних скоростях потока, чтобы минимизировать загрязнение по сравнению с внешними системами.

      • Требуется большой объем бака: Мембранные модули занимают пространство внутри биореактора, требуя большего общего объема резервуара для данной емкости по сравнению с обычным активированным осадком.

      • Восприимчивость к повреждению: Мембраны подвергаются непосредственному смешанному ликеру, увеличивая риск повреждения от большого мусора, если предварительная обработка недостаточна.

  • Приложения, в которых предпочтительны погруженные MBR: Погруженные MBRS являются наиболее распространенной конфигурацией для муниципальной очистки сточных вод, промышленных объектов с малым и средним, и применение, где пространство является премиальным, а энергоэффективность является ключевым фактором. Они особенно хорошо подходят для высококачественных проектов производства и повторного использования воды.

Внешний (боковой) MBR

  • Описание конфигурации: Во внешней или боковой системе MBR мембранные модули расположены за пределами основного биологического реактора. Смешанный ликер непрерывно закачивается из биореактора через петлю высокого давления в мембранные модули, где промеат разделяется. Концентрированный смешанный ликер затем возвращается в биореактор.

  • Преимущества и недостатки:

    • Преимущества:

      • Более высокий поток: Может работать при более высоких трансмембранных давлениях и, следовательно, более высоких скоростей потока из -за способности качать при более высоких скоростях на поверхности мембраны.

      • Более простая замена/техническое обслуживание модуля: Мембраны более доступны для проверки, очистки на месте (CIP) и замены без нарушения биологического процесса.

      • Лучший контроль над условиями работы: Накачка обеспечивает точное управление скоростью поперечного потока, которая помогает в управлении загрязнением.

      • Меньше места в биореакторе: Биологический резервуар не содержит мембранных модулей, что может обеспечить более эффективное использование объема биореактора для биологической активности.

    • Недостатки:

      • Более высокое потребление энергии (перекачка): Требуется значительная энергия для перекачки смешанного ликера с высокой скоростью через мембранные модули.

      • Большая площадь: Как правило, требует большего общего следов из -за отдельного местоположения мембранного заноса и связанной с ним инфраструктуры накачки.

      • Более высокие капитальные затраты: Более сложные условия трубопровода и накачки могут привести к более высоким первоначальным инвестициям.

      • Увеличенный потенциал загрязнения: Если скорость перекрестного потока не оптимизирована, загрязнение все еще может быть существенной проблемой.

  • Приложения, где предпочтительнее внешние MBR: Внешние MBR часто выбираются для крупных промышленных очистных сооружений, применения с высококонцентрированными или трудными для лечения сточных вод, или где необходимы специфические геометрии модуля (например, трубчатые керамические мембраны). Они также предпочтительнее, когда ожидаются надежные процедуры очистки, требующие удаления модулей.

Процесс MBR: как это работает

Процесс MBR представляет собой интегрированную систему, предназначенную для эффективной обработки сточных вод посредством ряда физических и биологических этапов. В то время как точная конфигурация может варьироваться, основные этапы остаются последовательными, обеспечивая надежное удаление загрязняющих веществ.

Предварительная обработка

Эффективное предварительное лечение имеет первостепенное значение для долгосрочной, стабильной работы любой системы MBR. Он защищает модули нижестоящих мембран от повреждений и чрезмерного загрязнения, которые имеют решающее значение для поддержания производительности системы и долговечности.

  • Скрининг и удаление песка: Самая первая линия защиты, скрининг включает в себя прохождение необработанных сточных вод через экраны с постепенно более тонкими отверстиями. Этот шаг удаляет большой мусор, такой как тряпки, пластмассы и другие твердые отходы, которые могут засорить насосы или физически повредить мембраны. После скрининга системы удаления песка (например, камеры Grit) используются для оседания более тяжелых неорганических частиц, таких как песок, гравий и ил, которые могут вызвать абразивный износ на оборудование и накапливаться в резервуарах. Для MBRs тонкий скрининг (обычно 1-3 мм, иногда даже более тонкий) необходим для защиты деликатных мембран.

  • Выравнивание: Второй сточных вод может значительно колебаться в скорости потока, концентрации и температуры в течение дня. Результат выравнивания служит буфером, сглаживая эти вариации. Предоставляя относительно последовательный поток и качество для нисходящей биологической обработки, выравнивание помогает предотвратить ударные нагрузки для микробного сообщества и сводить к минимуму внезапные изменения в условиях эксплуатации мембраны, тем самым улучшая общую стабильность и производительность системы.

Биологическое лечение

Это сердце системы MBR, где микроорганизмы активно разрушают загрязняющие вещества.

  • Процесс активированного ила в MBR: В отличие от обычных активированных систем ила, которые полагаются на тяжесть для разделения твердого жидкости, MBR напрямую интегрирует мембраны в или после биологического реактора или после. Это позволяет значительно более высокие концентрации смешанных ликеров, взвешенных твердых веществ (MLS) в биореакторе, часто варьируясь от 8000 до 18 000 мг/л, по сравнению с 2000-4000 мг/л в обычных системах. Эта более высокая концентрация биомассы означает:

    • Улучшенная биодеградация: Придерживается больше микроорганизмов для потребления органического вещества (BOD/COD), что приводит к более быстрому и более эффективному удалению загрязняющих веществ.

    • Униженная площадь: Повышенная эффективность лечения позволяет меньшим объемам реактора для достижения той же способности лечения.

    • Более длительное время удержания ила (SRT): Мембраны сохраняют биомассу, что позволяет гораздо более длинный SRT, чем время удержания гидравлического удержания (HRT). Более длинный SRT способствует росту более медленных специализированных микроорганизмов, способных разрушать сложные загрязняющие вещества, и улучшает характеристики оседания ила (хотя урегулирование не используется напрямую для разделения).

    • Снижение производства ила: Работа в более длинных SRT, как правило, приводит к снижению чистого производства ила, снижая затраты на утилизацию.

  • Удаление питательных веществ (азот и фосфор): MBR очень эффективны при удалении питательных веществ, часто превосходя обычные системы из -за их способности поддерживать идеальные условия для нитрификации и денитрификации бактерий.

    • Удаление азота: Достигается посредством комбинации аэробных и аноксических (или аноксических/анаэробных) зон. В аэробных зонах аммиак превращается в нитрит, а затем нитрат (нитрификация). В аноксических зонах, в отсутствие кислорода и с доступным источником углерода нитрат превращается в газ азота (денитрификация), который затем выделяется в атмосферу. Высокий MLS и точный контроль над растворенным кислородом облегчают эффективную нитрификацию и денитрификацию.

    • Удаление фосфора: Биологическое удаление фосфора (BPR) может быть достигнуто путем включения анаэробной зоны, где фосфор-фосфор-аккумулирующие организмы (PAOS) растворимого фосфора в анаэробных условиях, а затем высвобождают его в аэробных условиях, занимая еще большего количества фосфора. Химическое удаление фосфора (например, дозирование солей металлов) также может быть легко интегрировано, часто непосредственно в бак MBR или в качестве стадии после лечения, с мембранами, обеспечивающими полное удаление химически осажденного фосфора.

Мембранная фильтрация

Это стадия физического разделения, которая отличает MBR от обычного биологического лечения.

  • Обзор процесса разделения: Биологически обработанный смешанный ликер вступает в контакт с поверхностью мембраны. Движущая сила, обычно небольшое всасывание (для погруженных в погружение MBR) или давление (для внешних MBR), протягивает чистую воду (пермеат) через микроскопические поры мембраны. Суспендированные твердые вещества, бактерии, вирусы и высокомолекулярные органические соединения физически сохраняются на поверхности мембраны или внутри его пор. Этот физический барьер обеспечивает стоки, который практически свободен от взвешенных твердых веществ и значительно уменьшается в патогенных микроорганизмах.

  • Поток и трансмембранное давление (TMP):

    • Поток: Относится к объему пермеата, производимого на единицу площади мембраны на единицу времени (например, L/м²/HR или LMH). Это мера продуктивности мембраны. Более высокий поток означает больше воды, обработанного меньшей мембранной площадью.

    • Трансмембранное давление (TMP): Это разность давления на мембране, которая управляет процессом фильтрации. Это сила, необходимая для протяжения воды через мембрану.

    • Отношение: По мере того, как фильтрация проходит, материал накапливается на поверхности мембраны и внутри его пор, что приводит к повышению сопротивления потоку. Чтобы поддерживать постоянный поток, TMP должен увеличиваться со временем. И наоборот, если TMP сохраняется постоянным, поток уменьшится по мере развития загрязнения. Мониторинг взаимосвязи между потоком и TMP имеет решающее значение для понимания характеристик мембраны и циклов очистки планирования. Регулярная очистка (физическая и/или химическая) необходима для контроля загрязнения и поддержания оптимального TMP и потока.

После лечения (при необходимости)

В то время как стоки MBR имеют исключительно высокое качество, определенные приложения могут потребовать дальнейшей полировки.

  • Дезинфекция: Для приложений, требующих очень высокого уровня удаления патогена, таких как прямое повторное использование или разряд в чувствительные рекреационные воды, может использоваться дополнительная дезинфекция. Общие методы дезинфекции включают:

    • Ультрафиолетовая (ультрафиолетовая) дезинфекция: Использует ультрафиолетовый свет, чтобы инактивировать оставшиеся микроорганизмы, повредив их ДНК. Он эффективен, не оставляет остаточных и часто предпочитается для применений повторного использования.

    • Хлорирование/дехлорирование: Включает в себя добавление соединений хлора для убийства патогенов, за которым следует дехлорирование для удаления остаточного хлора перед разрядом или повторным использованием.

    • Озонация: Использует озоновый газ (мощный окислитель) для дезинфекции и удаления микрополтантов.

  • Полировка: Для высокоспециализированных применений, таких как вода промышленного процесса или косвенное повторное использование, могут потребоваться дальнейшие этапы полировки для удаления остаточных растворенных загрязняющих веществ (например, соли, следовые органические соединения). Они могут включать:

    • Обратный осмос (RO): Очень тонкий мембранный процесс, который удаляет растворенные соли и практически все другие загрязняющие вещества, производящие ультрапиральную воду. Стоки MBR служит отличным предварительным лечением для RO, защищая мембраны RO от загрязнения.

    • Нанофильтрация (NF): Мембранный процесс грубо, чем RO, но более тонкий, чем ультрафильтрация, используемый для селективного удаления мультивалентных ионов и более крупных органических молекул.

    • Активированная адсорбция углерода: Используется для удаления трассировки органических загрязнений, запахов и цветов.

    • Ионовый обмен: Для целевого удаления конкретных ионов.


Преимущества использования мембран MBR

Интегрированные возможности природы и передового разделения технологии MBR предлагают множество преимуществ по сравнению с обычными методами очистки сточных вод, что делает ее неотразимым выбором для широкого спектра применения.

Улучшенное качество стоков

Одним из наиболее значительных преимуществ систем MBR является их способность последовательно производить исключительно высококачественные обработанные стоки.

  • Удаление взвешенных твердых веществ и патогенов: В отличие от обычных активированных систем ила, которые полагаются на гравитационное осаждение, MBR используют физический мембранный барьер. Этот барьер эффективно сохраняет практически все взвешенные твердые вещества (TSS), включая бактерии, простейшие и даже многие вирусы. PROMEATE кристально чист и последовательно имеет чрезвычайно низкую мутность. Этот высокий уровень фильтрации гарантирует, что обработанная вода свободна от твердых частиц, что в противном случае может привести к повторному загрязнению или грязным нисходящим процессам.

  • Совещание строгого стандарта выписки: Высшее качество сточных вод MBR часто превосходит требования стандартных разрешений на разряд. Это все больше жизненно важно в регионах со строгими экологическими правилами, что позволяет объектам соответствовать или превышать ограничения для биохимического потребления кислорода (BOD), химического потребления кислорода (COD), общего суспендированного твердых веществ (TSS), азота и фосфора. Эта возможность обеспечивает соблюдение окружающей среды и может предложить большую эксплуатационную гибкость для точек разгрузки.

Меньшее место

Пространство является драгоценным товаром, особенно в городских районах и для промышленных объектов. Технология MBR предлагает существенные преимущества для экономии пространства.

  • Сравнение с обычными очистными сооружениями: Системы MBR могут достигать той же или даже лучшей способности обработки в значительно меньшей физической области по сравнению с обычными активированными растениями ила. Это в первую очередь из -за двух факторов:

    1. Устранение вторичных осветлителей: Мембраны непосредственно заменяют крупные земельные вторичные осветлители, используемые для разделения твердого жителя на обычных растениях.

    2. Более высокая концентрация биомассы: MBR работают с гораздо более высокими концентрациями активной биомассы (MLSS) в биореакторе. Это означает, что больше биологической обработки происходит в меньшем объеме резервуара.

  • Подоседы по снижению пространства: Этот уменьшенный след является особенно выгодным для:

    • Городские районы: Где земля дорогой и дефицит.

    • Модернизация существующих растений: Позволяя повысить модернизацию в пределах существующей границы сайта.

    • Промышленные объекты: Где доступные земли могут быть ограничены или необходимы для основных производственных процессов.

Более высокая эффективность

Системы MBR характеризуются их повышенной эффективностью обработки по нескольким параметрам.

  • Повышенная концентрация биомассы: Как уже упоминалось, способность мембран сохранять всю биомассу в реакторе позволяет концентрации MLSS в несколько раз выше, чем обычные системы. Это приводит к:

    • Более быстрая скорость реакции: Присутствует больше микроорганизмов, чтобы сломать загрязняющие вещества на единицу объема.

    • Улучшение сопротивления ударным нагрузкам: Более крупная, более надежная микробная популяция может лучше справиться с внезапными изменениями качества или количества.

    • Более длительное время удержания ила (SRT): Мембраны обеспечивают очень длинный SRT, который обеспечивает рост медленно растущих нитрифицирующих бактерий и специализированных организмов для сложного деградации загрязняющих веществ, улучшив общее удаление питательных веществ и снижая урожайность ила.

  • Снижение производства ила: Из -за длинных SRT и эффективного разрушения органического вещества количество избыточного ила, генерируемого MBRS, как правило, ниже, чем в обычных процессах активированного осадка. Это переводится непосредственно в уменьшенную обработку ила, обезвоживание и затраты на утилизацию, что может быть значительным операционным расходом.

Операционные преимущества

MBR предлагают несколько преимуществ, которые способствуют более простой и более стабильной работе.

  • Автоматизированная операция: Современные системы MBR высоко автоматизированы, с расширенными системами управления, таким как параметры, такие как трансмембранное давление (TMP), поток и растворенный кислород. Это позволяет оптимизировать производительность, автоматические циклы очистки и возможности удаленного мониторинга.

  • Униженное вмешательство оператора: Высокий уровень автоматизации и присущей стабильности процесса MBR означает меньшее повседневное ручное вмешательство от операторов по сравнению с обычными заводами. В то время как квалифицированные операторы по -прежнему имеют решающее значение для надзора и технического обслуживания, система автоматически обрабатывает многие обычные корректировки, освобождая персонал для других задач и снижая риск человеческой ошибки. Устранение вопросов разъяснятеля (таких как наполнение или пена) также упрощает ежедневное управление.

Применение мембран MBR

Замечательное качество сточных вод, произведенное MBR Systems, в сочетании с их компактным дизайном и эксплуатационными преимуществами, привело к их широкому внедрению в различных секторах. От муниципальной очистки сточных вод до специализированных промышленных процессов и жизненно важных инициатив повторного использования воды, технология MBR оказывается краеугольным камнем современного управления водными ресурсами.

Муниципальная очистка сточных вод

Основное и наиболее распространенное применение технологии MBR заключается в обработке внутренних сточных вод.

  • Обработка домашних сточных вод: MBRS все больше пользуется предпочтением для муниципальных очистных сооружений (WWTP), особенно в городских и пригородных районах, где доступность земли ограничена или где существуют более строгие правила сброса. Они эффективно удаляют органические вещества, суспендированные твердые вещества и патогены из бытовых и коммерческих сточных вод, которые последовательно производят стоки, которые значительно чище, чем в обычных процессах активированного ила. Это приводит к снижению воздействия на окружающую среду на принимающие воды.

  • Соответствие требованиям повторного использования городской воды: С растущим населением и растущим водным стрессом, города по всему миру рассматривают сточные воды как ценного ресурса, а не как отходы. Стоки MBR, высокое качество (низкая мутность, практически отсутствие суспендированных твердых веществ и высокое удаление патогена) в идеале подходит в качестве корма для дальнейших процессов обработки для применения в повторном использовании воды. Это включает в себя, но не ограничивается ирригацией общественных парков, поля для гольфа и сельскохозяйственных земель, а также промышленного процесса водоснабжения и перезарядки водоносного горизонта.

Очистка промышленных сточных вод

Промышленные стойки часто характеризуются высокими концентрациями конкретных загрязняющих веществ, колеблющимися нагрузками и сложными химическими составами. MBR предлагают надежное и адаптируемое решение для этих сложных потоков.

  • Применение в продуктах питания и напитках, фармацевтических препаратах, текстиле и химической промышленности:

    • Еда и напитки: Сточные воды от пищи и обработки напитков часто содержат высокие органические нагрузки, жиры, масла и смазку (FOG). MBR эффективно обрабатывают эти нагрузки, что позволяет соответствовать пределам разряда или даже производство воды, подходящей для внутреннего повторного использования (например, промывки, кормление котла).

    • Фармацевтические препараты: Фармацевтические сточные воды могут содержать сложные, а иногда и ингибирующие органические соединения, а также активные фармацевтические ингредиенты (API). MBR, с их длительным временем удержания ила и стабильной биомассой, эффективны для разложения этих соединений и создания высококачественных сточных вод, минимизируют высвобождение мощных химических веществ в окружающей среде.

    • Текстиль: Текстильные сточные воды часто высоко окрашены и содержат различные красители и химикаты. MBR могут эффективно удалять цветные и органические загрязнители, помогая в соответствии с требованиями и потенциально облегчая повторное использование воды в процессе окрашивания или для других независимых видов использования.

    • Химическая промышленность: Химические растения производят разнообразные и часто опасные потоки сточных вод. Надежная природа MBR, особенно при использовании химически устойчивых полимерных или керамических мембран, позволяет лечить сложные стоки, часто снижая необходимость в дорогостоящем утилизации за пределами площадки.

  • Удельное удаление загрязняющих веществ: Помимо общего органического и взвешенного удаления твердых веществ, MBR являются искусными для нацеливания на определенные загрязняющие вещества. Их способность поддерживать разнообразную и высококонцентрированную микробную популяцию обеспечивает ухудшение непостоянных органических соединений и эффективной нитрификации/денитрификации для удаления азота, что имеет решающее значение для многих промышленных сточных вод. В сочетании с другими процессами (например, порошкообразным активированным углеродом) MBR могут даже обращаться к появлению новых загрязняющих веществ, таких как микрополтанты.

Производство питьевой воды

В то время как MBR в основном обрабатывают сточные воды, их качество сточных вод делает их отличным этапом предварительной обработки для систем, направленных на производство питьевой воды, особенно из источников с нарушениями воды или для распространенных схем очистки воды.

  • MBR как предварительная обработка для обратного осмоса: Когда конечная цель состоит в том, чтобы производить воду качества питьевой питья (или даже выше, для ультрапирного промышленного применения), обратный осмос (RO) часто является технологией, выбранной для удаления растворенных солей и следовых загрязнений. Тем не менее, мембраны RO очень восприимчивы к загрязнению подвешенными твердыми веществами, органическим веществом и микроорганизмом. Стоки MBR, практически свободные от этих загрязняющих, служит идеальным кормом для систем RO. Эта комбинация MBR-RO значительно расширяет срок службы мембран RO, снижает их частоту очистки и снижает общие эксплуатационные затраты, тем самым делая расширенную очистку воды более экономичной.

  • Производство высококачественной питьевой воды: В схемах косвенного повторного использования (IPR) или прямого повторного использования (DPR) системы MBR-RO, часто сопровождаемые расширенными процессами окисления (AOP), находятся на переднем крае производства воды, которая соответствует или превышает строгие стандарты питьевой воды. Это позволяет сообществам увеличивать свои поставки питьевой воды с использованием обработанных сточных вод, что значительно способствует безопасности водоснабжения.

Повторное использование воды и переработка

Способность MBR производить высококачественные дезинфицированные стоки непосредственно позиционирует их в качестве ключевой технологии для различных применений повторного использования воды и утилизации, снижая зависимость от источников пресной воды.

  • Орошение: Стоки MBR широко используются для неограниченного орошения сельскохозяйственных культур, полей гольфа, общественных ландшафтов и жилых районов. Его низкие взвешенные твердые вещества и количество патогенов минимизируют риски для здоровья и предотвращают засорение ирригационных систем.

  • Промышленное охлаждение: Многие отрасли требуют больших объемов воды для охлаждающих башни и обработки охлаждения. Вода, обработанная MBR, может значительно компенсировать спрос на свежую макияжную воду, снижая эксплуатационные затраты и воздействие на окружающую среду. Низкий потенциал загрязнения сточных вод MBR особенно полезен для оборудования для теплообмена.

  • Косвенное повторное использование: Это включает в себя введение высоко обработанных сточных вод в экологический буфер, такой как водоносный горизонт подземных вод или резервуар поверхностных вод, прежде чем он будет извлечен и дополнительно обрабатывается заводом для питьевой воды. Системы MBR являются критически важным компонентом в подходе с несколькими барьерами для таких схем, обеспечивая качество воды, входящей в экологический буфер. Высококачественный MBR Permeate сводит к минимуму риск для окружающей среды и будущих источников питьевой воды.

Проблемы и ограничения

В то время как технология MBR предлагает существенные преимущества, она не без проблем. Понимание этих ограничений имеет решающее значение для успешного проектирования, работы и обслуживания систем MBR.

Мембранная загрязнение

Мембранное загрязнение остается наиболее значимой оперативной задачей в системах MBR. Это относится к накоплению различных материалов на поверхности мембраны или внутри его пор, что приводит к уменьшению потока пермеата и увеличению трансмембранного давления (TMP).

  • Типы загрязнения (органические, неорганические, биологические):

    • Органическое загрязнение: Вызвано осаждением и адсорбцией растворимых органических соединений (таких как белки, полисахариды, гумические вещества и жиры, масла и смазку - туман) из сточных вод на поверхность мембраны в его поры. Эти липкие вещества образуют «слой пирога» или поры блока, значительно увеличивая гидравлическую сопротивление.

    • Неорганическое загрязнение (масштабирование): Происходит, когда растворенные неорганические соли (например, карбонат кальция, гидроксид магния, кремнезем и осадки железа) превышают свои пределы растворимости и осаждаются непосредственно на поверхность мембраны. Это формирует жесткие кристаллические слои, которые трудно удалить.

    • Биологическое загрязнение (биопровокация): Включает в себя рост микроорганизмов (бактерии, грибы, водорослей) на поверхности мембраны, образуя слизистую, упорную биопленку. Эти биопленки не только добавляют к гидравлической резистентности, но также могут выделять внеклеточные полимерные вещества (EPS), которые еще больше усиливают органическое загрязнение и очень устойчивы к удалению.

    • Коллоидное загрязнение: Результаты накопления тонких, не спрятанных частиц (например, глины, ила, металлических гидроксидов), которые осаждают на поверхности мембраны или домик в своих порах.

  • Факторы, влияющие на загрязнение: Загрязнение является сложным явлением, под влиянием множества факторов:

    • Характеристики сточных вод: Высокие концентрации суспендированных твердых веществ, органических веществ, питательных веществ и специфических неорганических ионов в притоке могут усугубить загрязнение.

    • Условия эксплуатации: Высокие скорости потока, недостаточная аэрация (для обыска в погруженных MBR), короткое время удержания гидравлического удержания (HRT) и нестабильные свойства смешанного ликера (например, колебания pH, плохая фильтральность ила) могут ускорить загрязнение.

    • Мембранные свойства: Материал (гидрофобность/гидрофильность), размер пор, поверхностный заряд и шероховатость самой мембраны могут влиять на ее восприимчивость к загрязнению.

Расходы

Несмотря на долгосрочные выгоды, первоначальный капитал и постоянные эксплуатационные расходы систем MBR могут быть выше, чем обычные методы лечения.

  • Первоначальные инвестиционные затраты: Системы MBR обычно включают более высокие начальные капитальные затраты по сравнению с традиционными активированными растениями ила, в первую очередь из -за:

    • Мембранная стоимость модуля: Сами мембраны являются важным компонентом капитальных затрат.

    • Специализированное оборудование: MBR требуют специализированных насосов, воздуходувок для мембранных систем и передовых систем управления, добавляя к первоначальным инвестициям.

    • Требования к предварительной обработке: Необходимость более тонкого скрининга, а иногда и дополнительных этапов предварительной обработки для защиты мембран может увеличить затраты на аванс.

    • Тем не менее, важно отметить, что уменьшенный след может иногда компенсировать затраты на приобретение земли в густонаселенных районах.

  • Эксплуатационные затраты (энергия, химикаты):

    • Потребление энергии: MBR, как правило, более энергоемкие, чем обычные системы, а аэрация (как для биологической активности, так и для промывания мембраны) является крупнейшим потребителем энергии, часто составляя 50-70% общего спроса на энергию. Пересечение накачки также способствует использованию энергии.

    • Химические расходы: В то время как MBR снижают выработку ила, они несут затраты на химические вещества, используемые при чистке мембраны (например, хлор, кислоты, щелочи), а иногда для удаления химического фосфора или регулировки pH.

    • Замена мембраны: Мембраны имеют конечную продолжительность жизни (обычно 5-10 лет, в зависимости от работы), а их периодическая замена представляет собой значительные повторяющиеся оперативные расходы.

Мембранная целостность

Поддержание физической целостности мембран имеет первостепенное значение для обеспечения качества сточных вод.

  • Потенциал для повреждения мембраны: Мембраны, особенно полые волокна, могут быть подвержены физическому повреждению:

    • Абразивные частицы: Неадекватная предварительная обработка, приводящая к присутствию острых или абразивных частиц в смешанном ликере.

    • Чрезмерное механическое напряжение: Высокое давление всасывания, агрессивное количество воздуха или ненадлежащая обработка во время установки или технического обслуживания может привести к разрыву волокна или разрыва листа.

    • Химическая деградация: Воздействие чрезмерно агрессивных чистящих химических веществ или высоких концентраций окислителей в течение длительных периодов может ухудшить мембранный материал.

  • Мониторинг и обслуживание: Чтобы смягчить риски повреждения мембраны и обеспечить постоянное качество сточных вод, необходимы строгий протоколы мониторинга и технического обслуживания:

    • Онлайн -мониторинг: Непрерывный мониторинг мутности пермеата, трансмембранного давления (TMP) и потока может дать немедленные указания на нарушение целостности мембраны. Внезапное увеличение мутности пермеата является красным флагом.

    • Тестирование на целостность: Регулярные тесты на целостность, такие как тесты на распад давления (PDT) или тесты на пузырьковые точки, выполняются для выявления небольших утечек или поломки волокна, прежде чем они значительно влияют на качество сточных вод. Эти тесты включают давление на мембранный модуль с воздухом и мониторинг для падения давления, что указывает на утечку.

    • Визуальные проверки: Периодические визуальные проверки мембранных модулей могут помочь определить любые видимые признаки повреждения или чрезмерного загрязнения.

    • Ремонт/замена: Поврежденные волокна или модули должны быть быстро отремонтированы (например, путем подключения сломанных волокон) или замены для поддержания производительности системы и качества сточных вод.


Техническое обслуживание и уборка

Эффективное обслуживание и своевременная очистка абсолютно важны для устойчивой производительности, долговечности и экономической жизнеспособности мембран MBR. Без строгого режима очистки мембранная загрязнение быстро сделает систему неоперабельной.

Регулярное обслуживание

Проактивный ежедневный и еженедельный мониторинг и простые физические меры образуют основу обслуживания MBR.

  • Мониторинг TMP и поток: Непрерывный мониторинг трансмембранного давления (TMP) и потока пермеата является наиболее важным рабочим индикатором для систем MBR.

    • TMP Trend: При нормальной работе TMP будет постепенно увеличиваться, когда нарастает легкий, обратимый грязный слой. Тонкое или внезапное увеличение TMP означает быстрое загрязнение, что указывает на то, что требуется более интенсивная очистка или устранение неполадок.

    • Тенденция потока: Поддержание стабильного потока является ключом. Снижение потока при постоянном TMP или неспособность поддерживать поток мишени, также сигнализирует о загрязнении и необходимости действий.

    • Операторы используют эти тенденции для планирования циклов очистки и оценить их эффективность. Трендовые исторические данные допускают прогнозное обслуживание и оптимизацию частот очистки.

  • Визуальные проверки: Регулярные визуальные проверки мембранных модулей и биореактора имеют важное значение. Это включает в себя:

    • Распределение воздуха просмотра: Обеспечение того, чтобы диффузоры воздуха под мембранами обеспечивали однородное и энергичное промывание воздуха, чтобы эффективно выбить грязные от поверхности мембраны. Заблокированные диффузоры могут привести к локализованному загрязнению.

    • Мембранная поверхность: В поисках видимого накопления ила, био-роста или признаков физического повреждения на мембранных волокнах или листах.

    • Биореакторский здоровье: Наблюдая за смешанным ликером для признаков пены, наполнения или необычного цвета, что может указывать на нездоровый биологический процесс, влияющий на производительность мембраны.

  • Оптимизация аэрации: Помимо простого исчезновения, аэрация должна быть оптимизирована как для биологической активности (обеспечивая кислород для микроорганизмов), так и для чистки мембраны. Правильная скорость и распределение воздушного потока предотвращают образование плотного, необратимого слоя торта на поверхности мембраны, обеспечивая непрерывное смещение слабо прикрепленных частиц.

Методы очистки

Методы очистки MBR, как правило, классифицируются по их интенсивности и частоте, от обычной физической очистки до более агрессивных химических вмешательств.

  • Обратная промывка (или обратная связь):

    • Описание: Это самый частый и наименее агрессивный метод очистки. Он включает в себя краткое изменение потока промеата через мембрану, толкав накопленные грязные манта с поверхности мембраны и обратно в смешанный ликер. Для погруженных в погружение MBR часто включает применение небольшого положительного давления чистой проникающей воды (или иногда обработанной стоки) изнутри (сторона Permate) на внешнюю (смешанную сторону ликера) мембраны. Промывание воздуха обычно продолжается во время обратной промывки, чтобы помочь в смещении.

    • Частота и эффективность: Вымывание выполняется часто, часто каждые 10-20 минут в течение 30-60 секунд. Он очень эффективен при удалении свободных, обратимых загрязнения (например, динамическая мембрана или слегка адсорбированные частицы) и поддержание относительно стабильного потока во время нормальной работы. Это считается методом физической очистки.

  • Химически улучшенное обратное промывание (CEB):

    • Описание: CEB - это более интенсивный метод физической очистки, в котором низкая концентрация очистки химического вещества добавляется в воду с обратной промывочной площадкой. Химический раствор пульсируется через мембрану или позволяет впитывать в течение короткого периода времени, прежде чем промыть. Это сочетает в себе физическое удаление обратной промывки с химическим действием растворения или рассеивания загрязнения.

    • Использование химических веществ для улучшения промывки: CEB обычно использует окислители, такие как гипохлорит натрия (NaClo) для органических и биологических загрязнений, или кислот (например, лимонная кислота) для неорганического масштабирования. Химическая концентрация ниже, чем при полной химической очистке, а время контакта короче.

    • Частота и эффективность: CEB выполняются реже, чем стандартные обратные промывки, обычно один раз в день до одного года, в зависимости от скорости загрязнения. Они эффективны для удаления более стойких, но все же в значительной степени обратимыми, грязными и помогают отложить необходимость в полной химической очистке.

  • Химическая очистка (чистая на месте-CIP):

    • Описание: CIP - это более агрессивный и менее частый метод очистки, предназначенный для восстановления проницаемости мембраны, когда физические и химически улучшенные обратные промывки больше недостаточно. Он включает в себя выделение мембранного модуля или берега, слива смешанный ликер, а затем рециркулирование концентрированных растворов химической очистки через модуль в течение длительных периодов (часы до ночи).

    • Типы чистящих средств (кислоты, щелочи, окислители):

      • Щелочные чистящие средства (например, гипохлорит натрия - NaClo, гидроксид натрия - NaOH): Высокоэффективный в растворении и диспергировании органических загрязнений (белки, полисахариды, гумические вещества) и биологические пленки. NACLO также действует как дезинфицирующее средство.

      • Кислотные чистящие средства (например, лимонная кислота, щавелевая кислота, соляная кислота - HCl): В основном используется для растворения неорганических скалантов (например, карбонат кальция, гидроксид магния, осадки железа).

      • Другие специализированные чистящие средства: В зависимости от конкретной грязной композиции могут использоваться другие химические вещества, такие как ферменты (для конкретных органических соединений), поверхностно -активные вещества или проприетарные составы.

    • Протоколы очистки: CIP обычно включает в себя последовательность шагов:

      1. Изоляция и истощение: Мембранный модуль отключен и истощен из смешанного ликера.

      2. Полоскание: Промытый пермеатом, чтобы удалить свободные твердые вещества.

      3. Химическое замачивание/рециркуляция: Соответствующий чистящий раствор (кислотный или щелочный, часто последовательно) вводится и либо позволяет впитывать, либо непрерывно рециркулировать через мембранный модуль в течение определенной продолжительности и температуры (часто повышается для усиления очистки).

      4. Полоскание: Тщательное полоскание чистой водой имеет решающее значение после химической очистки, чтобы удалить все химические остатки.

      5. Вернитесь в службу: Модуль возвращается в службу, часто с контролируемой фазой запуска.

    • Частота и эффективность: CIP выполняются гораздо реже, обычно один раз в месяц до каждые несколько месяцев или как продиктовано тенденцией TMP, достигающей предварительно установленного порога. Они очень эффективны в восстановлении значительной части первоначальной проницаемости мембраны, удаляя упрямые, необратимые загрязнения, которые накапливаются с течением времени.

    • Отсутствие в автономном режиме (очистка на месте-COP): В некоторых сильных сценариях загрязнения или для периодической глубокой очистки мембранные модули могут быть удалены из резервуара и пропитаны или очищены в специальном чистящем баке вне площадки. Это обеспечивает более агрессивные химические вещества, более высокие температуры или более длительное время замачивания и может быть особенно эффективным для сильно загрязненных модулей.


Тематические исследования

Хотя теоретические преимущества и эксплуатационные механизмы технологии MBR убедительны, его истинное влияние лучше всего демонстрируется с помощью успешных реализаций в реальном мире. Эти тематические исследования подчеркивают универсальность и эффективность MBR в разных масштабах и приложениях, предлагая ценную информацию об их производительности и извлеченных уроках.

Успешные реализации MBR

Здесь мы рассмотрим несколько гипотетических примеров, представляющих общие и значительные приложения MBR. Когда вы напишите свою реальную статью, вы захотите найти конкретные, опубликованные тематические исследования с конкретными данными.

  • Пример 1: Городские муниципальные сточные воды для повторного использования воды

    • Местоположение/проект: Представьте себе «проект Reclame Aquacity» в густонаселенном прибрежном городе (например, где -то испытывает дефицит воды, как Барселона, Сингапур или части Калифорнии).

    • Проблема решена: Город столкнулся с растущим спросом на воду, снижению ресурсов пресной воды и строгими пределами сброса для его обычной очистной установки (WWTP). Существующее растение также приближалось к его мощности и занимал ценные городские земли.

    • Решение MBR: Был построен новый централизованный объект MBR, предназначенный для обработки 50 000 м Мед/день (около 13,2 мгр.) Муниципальных сточных вод. Система использовала погруженные полимерные (PVDF) мембраны. Высококачественные стоки MBR затем дополнительно обрабатывали дезинфекцией ультрафиолета и небольшой порции путем обратного осмоса для промышленного процесса воды и косвенного повторного использования.

    • Данные о производительности:

      • Качество стоков: Последовательно достигали TSS <1 мг/л, BOD <3 мг/л, общий азот <5 мг/л и практически полное удаление фекальных пилоформ. Мутность обычно менее 0,1 нту.

      • Снижение следа: Заменил обычную систему в 3 раза его размера, освобождая значительную землю для общественного использования.

      • Повторное использование воды: Позволил городу компенсировать 30% своего непрерывного спроса на воду и внести свой вклад в перезарядку водоносных горизонтов, повышая водную безопасность.

    • Ключевой вынос: Демонстрирует способность MBR обрабатывать большие муниципальные потоки, обеспечивая при этом высококачественные стоки, подходящие для передового повторного использования, со значительными преимуществами по снижению пространства в городской среде.

  • Пример 2: Обработка промышленных сточных вод на заводе по переработке пищевых продуктов

    • Местоположение/проект: «Объект по переработке GreenFoods» в сельской местности со строгими местными правилами выброса (например, молочная ферма или завод на напитках в Нидерландах, известные по высоким стандартам окружающей среды).

    • Проблема решена: Завод по пищевой промышленности создал высокопрочные сточные воды с колеблющимися органическими нагрузками (высокие продукты для БПК/треска, жиры, масла и жир) и столкнулись с эскалационными сборами сброса и потенциальными нарушениями разрешения. Было также желание сократить потребление пресной воды.

    • Решение MBR: Внешняя (боковая) система MBR с керамическими трубчатыми мембранами была установлена для обработки 1000 м³/день (около 0,26 мг.) Стоимость сточных вод процесса. Выбор керамических мембран был вызван потенциалом для высокотемпературной очистки и надежных результатов против сложных промышленных загрязнений. Обработанная вода была повторно использована для неконтактного охлаждения и применения в стирке.

    • Данные о производительности:

      • Удаление загрязняющих веществ: Достигнуто> 98% удаления БПК,> 95% удаления трески и эффективно управляемое туман, соответствуя всем локальным ограничениям разгрузки.

      • Утилизация воды: Позволил переработать приблизительно 70% обработанных сточных вод, значительно уменьшив потребление пресной воды и объема сброса.

      • Надежность: Продемонстрировал устойчивость к органическим шоковым нагрузкам и эффективной очистке для конкретных промышленных фолатантов.

    • Ключевой вынос: Иллюстрирует надежные результаты MBR в сложных промышленных условиях, особенно с керамическими мембранами, способствуя значительному повторному использованию воды и соблюдению.

  • Пример 3: Обработка отдаленных сообщества сточных вод

    • Местоположение/проект: «Mountain View Eco-Resort» в чувствительной экологической зоне (например, национальный парк или отдаленное туристическое направление).

    • Проблема решена: Курорт нуждался в компактном, надежном растворе для очистки сточных вод, который производил исключительно чистый стоки для защиты нетронутой местной среды и для орошения на месте. Обычные системы были слишком большими и сложными, чтобы работать дистанционно.

    • Решение MBR: Была установлена компактная модульная система MBR (200 м³/день, около 0,05 мг). Его автоматизированное управление и минимальный след были идеальными для удаленного места.

    • Данные о производительности:

      • Качество стоков: Производившийся стоки, подходящий для прямого разряда в чувствительные воды и неограниченное орошение, постоянно соответствует очень низким ограничениям питательных веществ и патогена.

      • Оперативная простота: Удаленный мониторинг и автоматические циклы очистки сводят к минимуму необходимость постоянного присутствия оператора на месте.

      • Защита окружающей среды: Не обеспечил никакого вредного воздействия на местную экосистему.

    • Ключевой вынос: Подчеркивает пригодность MBR к децентрализованным приложениям, удаленным местоположениям и чувствительной среды благодаря его компактному характеру, качеству высокого стока и эксплуатационной стабильности.

Уроки извлечены

Анализ прошлых реализаций MBR дает решающую информацию для будущих проектов, помогая избежать общих ошибок и оптимизировать производительность.

  • Общие ловушки и как их избежать:

    • Неадекватная предварительная обработка: Это самая частая причина операционных проблем MBR и повреждения мембраны. Растворы включают надежный тонкий скрининг (1-3 мм или менее), эффективное удаление зернистости, а иногда и растворенное флотацию воздуха (DAF) для высоких нагрузок тумана.

    • Отсутствие надлежащего дизайна для управления загрязнением: Не учитывая конкретные характеристики сточных вод или проектирование недостаточного числа воздуха может привести к быстрому и необратимому загрязнению. Избегать этого требует тщательного пилотного тестирования и опытных инженеров MBR.

    • Недостаточное обучение операторов: MBR - сложные системы. Операторы нуждаются в комплексном обучении по автоматическим управлениям, протоколам чистки мембран, тестированию целостности и устранению неполадок.

    • Недооценка затрат на энергию: Несмотря на компактные, MBR могут быть энергоемкими, в первую очередь из-за аэрации. Тщательный дизайн энергоэффективности (например, оптимизированный промыв воздуха, эффективные воздуходувки) имеет решающее значение.

    • Плохая стратегия химической очистки: Использование неправильных химических веществ, неправильных концентраций или недостаточного времени замачивания может привести к неэффективной очистке или даже повреждению мембраны. Систематический подход к химической очистке, часто руководствуясь поставщиками мембран, жизненно важен.

  • Лучшие практики для работы MBR:

    • Управление проактивным загрязнением: Реализуйте регулярные обратные промывки и CEB на основе тенденций TMP. Не ждите сильного загрязнения, чтобы выполнить CIP.

    • Последовательное предварительное лечение: Убедитесь, что экраны регулярно очищаются и поддерживаются, а системы удаления песка оптимизированы.

    • Поддерживать стабильную биологию: Следите за ключевыми биологическими параметрами (например, MLSS, растворенным кислородом, pH), чтобы обеспечить здоровое и стабильное микробное сообщество, что имеет решающее значение для общей производительности и снижения загрязнения.

    • Регулярное тестирование целостности: Обычно проводят испытания на распад давления или пузырьковую точку, чтобы выявить мембранные нарушения на раннем этапе, защищая качество сточных вод.

    • Оптимизируйте аэрацию: Убедитесь, что воздушный разрыв достаточно и равномерно распределен, чтобы поддерживать чистоту мембраны без чрезмерного потребления энергии.

    • Комплексный регистрация данных: Соберите и проанализируйте эксплуатационные данные (TMP, поток, частота очистки, использование химического вещества) для определения тенденций, оптимизации процессов и прогнозирования потребностей в обслуживании.

    • Руководящие принципы и поддержку производителя: Придерживаться внимания к руководящим принципам эксплуатации и очистки мембран и используйте их техническую поддержку. .

Contact Us

*We respect your confidentiality and all information are protected.

×
Пароль
Получить пароль
Введите пароль для загрузки соответствующего контента.
Представлять на рассмотрение
submit
Пожалуйста, отправьте нам сообщение