Iįvadas
Vis griežtėjant aplinkosaugos standartams ir nuolat didėjant pakartotinio vandens naudojimo paklausai, membraniniai bioreaktoriai (MBR) tapo pagrindine pažangaus nuotekų valymo ir išteklių naudojimo technologija. Membraninės medžiagos, kaip pagrindinė MBR sudedamoji dalis, tiesiogiai lemia sistemos veikimo stabilumą, apdorojimo efektyvumą ir visas gyvavimo ciklo išlaidas. Tradicinės organinės membranos turi trūkumų, tokių kaip jautrumas užsiteršimui, trumpas tarnavimo laikas ir prastas atsparumas korozijai, todėl jos netinkamos sudėtingoms ir atšiaurioms vandens sąlygoms. Silicio karbido plokščios -lakštinės membranos, pasižyminčios išskirtinėmis savybėmis: itin-atsparumu korozijai, dideliu srautu, ilga tarnavimo laiku ir stipriomis anti-užteršimo savybėmis, yra tvirtas sprendimas MBR proceso atnaujinimui ir yra plačiai naudojamos komunalinėms nuotekoms, pramoninėms nuotekoms ir koncentruoto sūrymo valymui.
I. MBR technologijos įvadas
1. Proceso principas
MBR (Membrane Bioreactor) yra nuotekų valymo procesas, giliai integruojantis biologinio skaidymo ir membranų atskyrimo technologijas. Jis pakeičia antrinį nusodinimo rezervuarą tradiciniame aktyviojo dumblo procese ultrafiltravimo membraniniu moduliu, užtikrinančiu efektyvų dumblo ir vandens atskyrimą. Nuotekoms patekus į bioreaktorių, mikroorganizmai skaido tokius teršalus kaip ChDS, amoniakinis azotas ir bendras fosforas; Ultrafiltracinė membrana (porų dydis 0,02–0,1 μm) tiksliai sulaiko aktyvųjį dumblą, koloidus, bakterijas ir skendinčias daleles, todėl gaunamos skaidrios ir sterilios nuotekos, visiškai išspręsdamos dumblo praradimo ir drumstų nuotekų problemas tradiciniuose procesuose.
2. Pagrindinės proceso ypatybės
(1) Didelis valymo pajėgumas ir gera nuotekų kokybė
MBR procesas turi didelę apkrovą ir didesnį apdorojimo efektyvumą nei bendrieji biologinio valymo reaktoriai. Nuotekų kokybė savo išvaizda panaši į vandentiekio vandenį ir gali visiškai atitikti regeneruoto vandens reikalavimus. Šiuo metu tai yra geriausia nuotekų kokybės technologija tarp visų nuotekų valymo procesų.
(2) Stiprus atsparumas smūginėms apkrovoms
Didelė dumblo koncentracija suteikia MBR stiprų atsparumą smūginėms apkrovoms, be to, jis turi itin ilgą dumblo senėjimą, todėl nuotekų kokybė yra labai stabili.
(3) Geras amoniakinio azoto pašalinimo efektas
Dėl didelės dumblo koncentracijos, ilgo dumblo senėjimo ir mažos dumblo apkrovos jis ypač tinka nitrifikacijai, siekiant pašalinti amoniakinį azotą, ir gali pašalinti iki 1500 mg/l amoniakinio azoto.
(4) Mažiau liekamojo dumblo
MBR dumblas turi ilgą dumblo senėjimą, mikroorganizmai yra endogeninio kvėpavimo fazėje, perteklinio dumblo susidarymas yra mažas, o antrinė tarša minimali.
(5) Taupo žemę
Tam nereikia antrinio nusodinimo rezervuaro ar kitų filtravimo ir valymo įrenginių. Procesas yra paprastas ir užima nedidelį plotą, tik apie 1/3 žemės ploto, reikalingo įprastiniams apdorojimo procesams, todėl jis labai tinkamas naudoti vietose, kuriose yra mažai žemės.
(3) Automatinis valdymas, lengva įrengti
MBR pašalina dumblo tūrio ir dumblo praradimo problemas, gamina mažai likutinio dumblo ir gali pasiekti visiškai automatizuotą valdymą, todėl valdymas ir valdymas yra paprastesnis.
II. Silicio karbido plokščių lakštų membranų pranašumai MBR procesuose
1. Ypatingai atsparus korozijai, tinka ekstremalioms darbo sąlygoms
Pagamintas iš didelio -grynumo silicio karbido miltelių, perkristalizuotų ir sukepintų 2400 laipsnių temperatūroje, jis atsparus rūgštims ir šarmams, kurių pH yra 0–14, ir gali atlaikyti stiprių rūgščių, stiprių šarmų, didelės-koncentracijos oksidantų ir organinių tirpiklių koroziją. Jis ilgą laiką gali veikti stabiliai ir senstant atšiauriomis vandens sąlygomis, tokiomis kaip koncentruotas sūrymas, cheminės nuotekos ir sąvartynų filtratas.
2. Didelio-našumo veikimas, todėl apdorojimo efektyvumas didesnis.
Membranos paviršiaus kontakto su vandeniu kampas yra tik 10,3 laipsnio, todėl jis yra ypač hidrofiliškas. Jo veikimo srautas yra stabilus esant 60–100 LMH, o tai yra 3–4 kartus didesnis nei organinių membranų. Tam pačiam apdorojimo mastui reikia mažiau membranos ploto, o membraninis bakas užima mažiau vietos, o tai žymiai sumažina civilinės inžinerijos išlaidas.
3. Stiprus atsparumas dėmėms, lengvai valomas ir atstatomas
Membranos paviršius yra stipriai neigiamai įkrautas, elektrostatiškai atstumiantis dumblą, koloidus ir alyvą, todėl puikiai apsaugo nuo{0}}užteršimo. Aeracija ir plovimas atitolina užsiteršimą, o po užsiteršimo didelės-koncentracijos rūgščių, šarmų ir oksidantų valymas gali atkurti 100 % srauto. Valymo ciklas ilgas, o priežiūra paprasta.
4. Itin-ilgas tarnavimo laikas ir mažos bendros naudojimo išlaidos.
Jis pasižymi dideliu mechaniniu stiprumu, atsparumu dilimui, neturi pluošto lūžimo pavojaus, o tarnavimo laikas yra didesnis nei 10 metų arba lygus 10 metų, o tai yra 3–4 kartus daugiau nei organinių membranų; aeracijos tūris yra tik pusė organinių membranų, todėl sunaudojama mažai energijos; jai nereikia dažnai keisti membranos, žymiai sumažinant eksploatacinių medžiagų sąnaudas ir prastovos laiką, be to, jis turi išskirtinę ekonominę naudą per visą gyvavimo ciklą.
5. Labai suderinamas ir lengvai atnaujinamas bei modifikuojamas.
Jis visiškai suderinamas su esamomis organinėmis MBR sistemomis ir gali pakeisti organines membranas vietoje be didelių įrangos modifikacijų; jis tinka sudėtingoms vandens savybėms, tokioms kaip didelė dumblo koncentracija, didelis aliejaus kiekis ir didelis druskingumas, yra lengvai atnaujinamas ir greitai parodo rezultatus.
III. Tipiški taikymo atvejai
1 atvejis: nuotekų valymo projektas tam tikrame miestelyje
Apdorojimo pajėgumas: 3000 m³/d
Proceso schema: Silicio karbido plokščia lakštinė membrana MBR naudojama pakeisti tradicinį antrinį nusodinimo baką.
Taikymo rezultatai: Stabilios ir reikalavimus atitinkančios nuotekos, paprastas eksploatavimas ir priežiūra, efektyviai sprendžianti nuotekų išleidimo kaimo vietovėse problemą.
2 atvejis: anglies chemijos gamyklos koncentruotų druskingų nuotekų atnaujinimo projektas
Apdorojimo našumas: 76 m³/val
Atnaujinimo aplinkybės: originali organinė membrana turėjo trumpą eksploatavimo laiką, ją reikėjo dažnai keisti ir buvo brangi.
Naudojimo rezultatai: pakeitus silicio karbido plokščią lakštinę membraną, eksploatacinis stabilumas žymiai pagerėjo, membranos tarnavimo laikas labai pailgėjo, o priežiūros išlaidos žymiai sumažėjo.
3 atvejis: Nuotekų valymo projektas aptarnavimo zonoje
Apdorojimo našumas: 120 m³/d
Proceso sprendimas: integruota silicio karbido plokščių lakštų membranos MBR įranga
Naudojimo rezultatai: kompaktiškas plotas, automatizuotas veikimas, stabilus decentralizuotų buitinių nuotekų valymas ir nuotekos atitinka pakartotinio naudojimo standartus.
4 atvejis: pramoninių nuotekų MBR sistemos projektas Singapūre
Apdorojimo pajėgumas: 150 m³/d
Naudojimo efektas: tradicines organines membranas pakeitus silicio karbido keraminėmis membranomis, galima pasiekti gilų pramoninių nuotekų valymą ribotoje erdvėje.
