Kas yra MBR?
MBR, dar žinomas kaip membranos bioreaktorius, yra nauja vandens valymo technologija, derinanti aktyvuoto dumblo apdorojimą su membranos atskyrimo technologija. Šiuo metu yra keturi pagrindiniai MBR membranų tipai: tuščiaviduriai pluošto membranos, plokščios lakštinės membranos, keraminės membranos ir vamzdinės membranos.
Tuščiavidurio pluošto membranos (dar vadinamos užuolaidų membranomis) ir plokščios lakštinės membranos yra bendrai vadinamos „organinėmis membranomis“. Pagrindinė jų medžiaga yra PVDF (polivinilideno fluoras), vyraujanti visų šiuo metu rinkoje esančių membranų medžiaga. Tačiau neseniai atsirado PTFE (politetrafluoretilenas) ir sakoma, kad jis yra pranašesnis už PVDF, todėl membranų tempimo metu jis pasiskirsto vienodesniam porų dydžio pasiskirstymui, o tai uždirbo slapyvardį „Plastikų karalius“.
Neseniai atsirado keraminės membranos ir kartu su organinėmis plokščiomis lakštinėmis membranomis kartu su organinėmis plokščiomis lakštinėmis membranomis. Keraminės membranos turi puikų cheminį stabilumą ir yra atsparios rūgštys, šarmai, organiniai tirpikliai ir aukšta temperatūra. Jie taip pat siūlo pranašumų, tokių kaip siauras porų dydžio pasiskirstymas ir didelis atskyrimo efektyvumas. Keraminės membranos, su kuriomis susidūriau, daugiausia pagamintos iš aliuminio oksido, titano oksido ir galbūt silicio oksido.
Organinės vamzdinės membranos, membranos elemento rūšis, yra tinkamos membranų atskyrimo technologijoms, tokioms kaip ultrafiltracija, mikrofiltracija ir net nanofiltracija. Jų pranašumai yra plataus srauto kanalai, turbulentinis srautas vamzdeliuose ir žemi išankstinio gydymo tikslumo reikalavimai. Vamzdinės membranos lengva valyti, naudojant cheminio valymo agentus ir mechaninį šveitimą. Vamzdinės membranos moduliai pasižymi mažu slėgio nuostoliu, leidžiančiu ilgiems srauto kanalams (iki 48 metrų iš eilės), todėl efektyvumas yra didelis.
Plokščioji - plokštelės membrana yra vienas lapas (paprastai ABS) su srauto kanalu, dvigubu - pusančia pamušalu ir PVDF membranos lakštais, sklandžiai suvirinami, kad sudarytų vieną membraną. Taip pat yra dviejų tipų membranos, dar vadinamos plokščiomis - plokštelių membranomis: minkštųjų lakštų membranos ir lanksčios membranos. Plokščią - plokštelės membranos mazgą paprastai sudaro rėmelis, suvirintas iš 304 nerūdijančio plieno, į kurį įkišami ir pritvirtinti membranos lakštai. Tada montuojami aeracijos vamzdžiai ir vandens surinkimo vamzdžiai, sukuriantys membranos modulį. Šiuo metu moduliuose paprastai yra nuo 10 iki 250 membranų, neatsižvelgiant į atskirų membranų dydį. Teoriškai, jei pažeista membrana ir sumažėja vandens gamyba, ją galima patikrinti ir pakeisti atskirai, taupant pakeitimo sąnaudas.
Kaip pasirinkti membranos modulį?
Pasirinkite membranos srautą, pagrįstą vandens kokybe, paprastai 10–26 l/m²h. Pvz., Naudojant nuotekas, rekomenduojama 18–22 L/m²h, o elektroplinimui, farmacijai ir kitiems nuotekoms rekomenduojama 12,5–15 L/m²h. Taip pat apsvarstykite vandens, patenkančio į membranos baką, sudėtį, įskaitant tai, ar jame yra didelis aliejaus, kalcio ir magnio jonų kiekis, ar organiniai tirpikliai, suderinami su membrana.
Membranos rezervuaro skaičiavimo formulė:
Membranų skaičius n=q ÷ n ÷ a x 1000
Klausimas: dienos vandens valymo tūris (t/d)
N: membranos srautas (l/m²/d) (srauto pasirinkimas minimas aukščiau; jis gali būti paverčiamas dienomis. Stenkitės išlaikyti kuo mažesnę vertę.)
A: Efektyvus plotas vienai membranai (įprastų dydžių yra 1,5 ir 0,8 m², tačiau taip pat yra 2, 1,6, 1,0 ir 0,9 m².)
Kadangi membranos ploto pasirinkimas yra susijęs su norimu rezervuaru, pirmiausia reikia nustatyti rezervuaro gylį. Efektyviam 3–3,5 metro vandens gyliui galima pasirinkti 1,5 m² membraną; Efektyviam 2,2–2,5 metro vandens gyliui galima pasirinkti 0,8–1,0 m membraną. Paprastai civilinėms talpykloms naudojama 1,5 m membrana, o plieninėms talpykloms naudojama 0,8 m membrana.
Renkantis membranos baką, efektyvus vandens gylis nustato membranos dydį, rezervuaro ilgis nustato įdiegtų modulių skaičių, o rezervuaro plotis nustato membranų skaičių vienam moduliui.
Kaip pavyzdį paėmus maždaug 1,5 kvadratinių metrų plokščią membraną, jos ilgis yra maždaug 1600–1800 mm, jo plotis yra 470–550 mm, o jo storis-5–7,5 mm. Paprastai tai yra panašūs.
Naudodamiesi 100 t/d vidaus nuotekų valymo įrenginiu, kaip pavyzdį, apskaičiuokite membranų lakštų skaičių:
Pagal formulę: n=100 ÷ 400 ÷ 0,8 x 1000=312.5 (lapai). Jei skaičius nėra sveikas skaičius, suapvalinkite jį. Kadangi 400 L/m²D yra mažiausias, 300 lakštų galima naudoti tiesiogiai. 100 lapų moduliui reikia 3 modulių, o 150 lapų moduliui reikia 2 modulių. Pasirinkite reikiamą numerį, atsižvelgiant į membranos bako dydį.
Reikalingi membranos rezervuarų dydžiai šiems dviem tipams yra:
3 moduliams: 4 x 2,5 x 2,8m arba 3,5 x 2,5 x 2,8m
2 moduliams: 3 x 3,2 x 2,8 m
Membranos rezervuaro ilgis yra modulių ir 1 metro skaičius, kad būtų užtikrintas tolygus modulių įdėjimas. Jei yra daugybė modulių, suspaudimas yra priimtinas, tačiau jei jų yra mažiau, tai nerekomenduojama. Turi būti atsižvelgiama į montavimo aspektus.
Membranos rezervuaro plotis turėtų būti suprojektuotas taip, kad būtų galima gauti daug vietos vamzdynams vamzdynams aeracijos ir vandens surinkimo sistemose, taip pat darbuotojų montavimą ir priežiūrą. Tipinis modulio plotis apskaičiuojamas pagal 11–14 mm membranoje. Leiskite 200 mm stelažams kiekviename gale ir 350 mm tiek vandens surinkimui, tiek aeracijos sistemoms. Reikalingas 100 membranų plotis yra: 100 x 14 + 400 + 700=2500 mm.
Kaip valomi membranos moduliai?
Plokščioji - plokštės membrana veikia esant slėgiui 0 - 35 kPa. Mišrus skystis membranos rezervuare pumpuojamas per mikroporinę membraną, pagamintą iš polimero medžiagos savaime - gruntavimo siurblio (su 10 - minutės operacinio ciklo, 8 minučių siurbimo ir 2 minutės poilsio). Membranos vienodas porų dydis sulaiko daleles ir bakterijas vandenyje, neleidžiant joms praeiti ir pašalinti. Tai filtruoja dumblo apkrautus nuotekas biocheminės reakcijos rezervuare, pasiekdamas dumblo-vandens atskyrimą.
Todėl plokštė - plokštės membrana atlieka šias filtravimo funkcijas:
1.
2. Didelis membranos filtravimo tikslumas užtikrina skaidrias ir skaidrias nuotekas, todėl padidėja - kokybės vandens gamyba. Svarbu pažymėti, kad membranos nėra visagalės. Jie turi porų dydžius ir negali filtruoti nieko, kas gali praeiti pro juos. Negalima tikėtis pagerinti vandens kokybę vien dėl šio proceso. Viskas, ko negalima filtruoti, suformuos užsikimšimą prie membranos porų, būtent tai mes vadiname membranos užsikimšimu, dėl ko nepakanka vandens gamybos ir nepakankamai srauto. Aptardami membranos užsikimšimą, turime aptarti membranos modulio valymą, kuris pirmiausia priskiriamas internetinėms ir neprisijungus.
Čia mes sutelksime dėmesį į internetinį valymą, kuriame paprastai naudojamas internetinis cheminio valymo būdas. Valymo dažnis priklauso nuo membranos užteršimo lygio. Norint, kad būtų gera vandens kokybė, pavyzdžiui, buitinės nuotekos, gali prireikti valymo kas tris ar keturis mėnesius, o prastai vandens kokybei, pavyzdžiui, sąvartyno filtrate, valymo gali prireikti kas 15–20 dienų. Konkretus valymo dažnis priklauso nuo vandens gamybos ir neigiamo slėgio. Kalbant apie tirpalo paruošimą, įprastas metodas yra pirmiausia atlikti šarminį plovimą, po kurio, atsižvelgiant į situaciją, rūgščių plovimas. Taip pat yra atvejų, kai pirmiausia atliekamas rūgšties plovimas, o paskui šarminis plovimas.
Šarminėse plovimuose paprastai naudojamas mišrus vandeninis natrio hipochlorito ir natrio hidroksido tirpalas. Rūgščių plovimui dažniausiai naudojama oksalo rūgštis arba citrinos rūgštis. Jei koncentracija yra didelė, reikėtų vengti oksalo rūgšties. Skirtingi gamintojai tam pateiks specifinius parametrus, tačiau paprastai pakanka 3-5L tirpalo vienam membranai; Tiesiog apskaičiuokite reikiamą sumą. Dozavimą galima atlikti sunkio srautu arba dozavimo siurbliu.
Paprasta valymo procedūra:
Kai membrana yra šiek tiek užteršta, galima naudoti internetinį valymą. Šis metodas yra paprastas, nebrangus ir efektyvus. „Alkali“ valymas paprastai atliekamas pirmiausia, po to rūgščių valymas, naudojant gravitacijos srautą arba matavimo siurblio dozavimą.
Šarminis valymas: paruoškite sumaišytą 2000 {- 5000 mg/L natrio hipochlorito ir 1000 mg/L natrio hidroksido tirpalą. Naudokite aukštą - lygio valymo rezervuarą, kad hidrostatiškai slėgio injekcija būtų injekcija į siurbimo liniją į membranos elementą, naudodami 3–5 l tirpalo kiekviename elemente. Mirkykite mažiausiai 5 valandas.
Rūgšties valymas: paruoškite 1000 mg/L oksalo rūgšties (arba citrinos rūgšties) tirpalą internetiniam valymui, naudodami tą patį vandens tūrį, kaip ir aukščiau, ir mirkykite 3–5 valandas.
Pastaba: aukščiau išvardyti reagentai apskaičiuojami remiantis 100% grynumo. Jei pasirinktame reagente yra priemaišų, apskaičiuokite tinkamą dozę pagal grynumą. Norėdami išvalyti membraną, naudokite gravitacijos srautą, kad tirpalas į membraną per dozavimo prievadą įpuršktų į membraną.
Valymas neprisijungus, dar žinomas kaip techninės priežiūros valymas, paprastai atliekamas kartą per metus arba, kai internetinis valymas neatkuria membranos srauto. Nustatytas valymo rezervuaras arba - rezervuaro valymas, kuriame dozuojama ir panardinama visa bakas, su aeracija ir praplovimu, kad būtų atkurtas srautas.
