Що таке MBR?
MBR, також відомий як мембранний біореактор, - це нова технологія очищення води, яка поєднує активовану обробку мулу за допомогою технології поділу мембран. В даний час існує чотири основні типи мембран MBR: порожнисті волоконні мембрани, плоскі листі мембрани, керамічні мембрани та трубчасті мембрани.
Мембрани з волокнистими волокном (також відомі як мембрани завіси) та плоскі листові мембрани в сукупності називають "органічними мембранами". Їх основним матеріалом є PVDF (полівініліден фторид), переважний матеріал для всіх мембран, що зараз на ринку. Однак нещодавно PTFE (PolyTetrafluOthlethlene) з'явився і, як кажуть, перевершує PVDF, що призводить до більш рівномірного розподілу розмірів пор під час розтягування мембрани, заробивши його прізвисько "Король пластмаси".
Керамічні мембрани також нещодавно з'явилися і колективно називаються "плоскими листовими мембранами" разом з органічними плоскими мембранами. Керамічні мембрани мають чудову хімічну стабільність і стійкі до кислот, лугів, органічних розчинників та високих температур. Вони також пропонують переваги, такі як вузький розподіл розмірів пор та висока ефективність розділення. Керамічні мембрани, з якими я стикався, в основному виготовлені з оксиду алюмінію, оксиду титану та, можливо, оксиду кремнію.
Органічні трубчасті мембрани, тип мембранного елемента, підходять для технологій поділу мембран, таких як ультрафільтрація, мікрофільтрація і навіть нанофільтрація. Їх переваги включають широкі канали потоку, турбулентний потік всередині труб та низькі вимоги до точності попередньої обробки. Трубчасті мембрани легко чистити, використовуючи хімічні очищувальні засоби, а також механічне очищення. Модулі трубчастої мембрани пропонують низький тиск, що забезпечує тривалі канали потоку (до 48 метрів у ряді), що призводить до високої ефективності фільтрації.
Мембрана плоскої пластини-це один аркуш (як правило, ABS) з потоковим каналом, двосторонньою підкладкою та аркушами мембран PVDF, безперешкодно звареними разом, щоб утворити одну мембрану. Також є два типи мембран, які також називаються мембранами з плоскими пластинами: м’якими мембранами та гнучкими мембранами. Мембранна складка плоскої пластини, як правило, складається з рами, звареної з 304 нержавіючої сталі, в яку вставляються та закріплені аркуші мембран. Потім встановлюються труби аерації та труби для збору води, створюючи мембранний модуль. В даний час модулі зазвичай містять від 10 до 250 мембран, незалежно від розміру окремих мембран. Теоретично, якщо мембрана пошкоджена і вироблення води падає, її можна перевірити та замінити індивідуально, заощаджуючи витрати на заміну.
Як вибрати мембранний модуль?
Виберіть мембранний потік на основі якості води, як правило, 10-26 л/м²H. Наприклад, для побутових стічних вод рекомендується 18-22 л/м²H, тоді як для електроплантації, фармацевтичних та інших стічних вод 12,5-15 л/м²H рекомендується. Також розглянемо склад води, що надходить у мембранний резервуар, включаючи, чи містить вона значну кількість іонів кальцію та магнію, або органічних розчинників, сумісних з мембраною.
Формула розрахунку мембранного резервуара:
Кількість мембран n=q ÷ n ÷ a x 1000
З: Об'єм щоденного очищення води (T/D)
N: Мембранний потік (L/M²/D) (Вибір потоку згадується вище; він може бути перетворений на дні. Спробуйте зберегти найнижче значення.)
A: Ефективна площа на мембрану (загальні розміри становить 1,5 та 0,8 м², але також доступні 2, 1,6, 1,0 та 0,9 м².)
Оскільки вибір площі мембрани пов'язаний з потрібним резервуаром, глибину резервуара потрібно визначити спочатку. Для ефективної глибини води 3-3,5 метрів можна вибрати мембрану 1,5 м²; Для ефективної глибини води 2,2-2,5 метрів можна вибрати мембрану 0,8-1,0 м. Як правило, мембрана 1,5 М використовується для цивільних резервуарів, а мембрана 0,8 м використовується для сталевих резервуарів.
Вибираючи мембранний резервуар, ефективна глибина води визначає розмір мембрани, довжина резервуара визначає кількість встановлених модулів, а ширина резервуара визначає кількість мембран на модуль.
Входячи з плоскої мембрани приблизно 1,5 квадратних метрів, як приклад, його довжина становить приблизно 1600-1800 мм, його ширина-470-550 мм, а товщина-5-7,5 мм. Вони, як правило, схожі.
Використовуючи обчислення побутових стічних вод 100 т/д, обчисліть кількість мембранних листів:
Відповідно до формули: n=100 ÷ 400 ÷ 0,8 x 1000=312.5 (аркуші). Якщо число не є цілим числом, закрутіть його. Оскільки 400 л/м²D є мінімум, 300 аркушів можна використовувати безпосередньо. Модуль на 100 аркушів вимагає 3 модулів, а на 150 аркушів модуля потрібно 2 модулі. Виберіть потрібне число на основі розміру мембранного бака.
Необхідні розміри мембранних резервуарів для цих двох типів:
Для 3 модулів: 4 х 2,5 х 2,8 м або 3,5 х 2,5 х 2,8 м
Для 2 модулів: 3 х 3,2 х 2,8 м
Довжина мембрани - це кількість модулів плюс 1 метр для забезпечення рівномірного розміщення модулів. Якщо є велика кількість модулів, стиснення є прийнятним, але якщо їх менше, це не рекомендується. Необхідно враховувати міркування щодо встановлення.
Ширина мембранного резервуара повинна бути розроблена для забезпечення достатнього місця для трубопроводів у системах збору води та води, а також для зручності встановлення та обслуговування працівників. Типові ширини модуля обчислюються на основі 11-14 мм на мембрану. Дозвольте 200 мм для стелажів на кожному кінці та 350 мм як для систем збору води, так і для аерації. Необхідна ширина для 100 мембран становить: 100 x 14 + 400 + 700=2500 мм.
Як очищаються мембранні модулі?
Мембрана плоскої пластини працює при тиску 0-35 кПа. Змішана рідина в мембранному резервуарі перекачується через мікропористу мембрану з полімерного матеріалу за допомогою насоса, що підживлюється (з 10-хвилинним робочим циклом, 8 хвилин насосів і 2 хвилини спокою). Рівномірний розмір мембрани розміщується частинки та бактерії у воді, заважаючи їм проходити через і видаляти. Це фільтрує стічні води, засмучений мулом у біохімічному реакційному резервуарі, досягаючи поділу водних вод.
Тому мембрана плоскої пластини виконує такі функції фільтрації:
1. Мембрана захоплює мікроорганізми в реакційному резервуарі, значно збільшуючи концентрацію активованого мулу в резервуарі (як правило, близько 6000-12000 мг/л), що дозволяє біохімічній деградації стічних вод швидко і ретельно тривати.
2. Висока точність фільтрації мембрани забезпечує чіткі та прозорі стоки, що призводить до високоякісного виробництва води. Важливо зазначити, що мембрани не є всемогутними. У них розміри пор, і вони не можуть фільтрувати все, що може пройти через них. Не закріплюйте своїх надій на покращення якості води виключно на цьому процесі. Все, що неможливо відфільтрувати, буде утворюватися поблизу мембранних пор, що ми називаємо блокуванням мембрани, що призводить до недостатнього виробництва води та недостатнього потоку. Обговорюючи блокування мембрани, нам потрібно обговорити очищення мембранного модуля, яке в першу чергу класифікується як в Інтернеті та в режимі офлайн.
Тут ми зупинимось на онлайн -чистці, яке, як правило, використовує метод хімічного очищення в Інтернеті. Частота очищення залежить від рівня забруднення мембрани. Для хорошої якості води, наприклад, побутової каналізації, прибирання може знадобитися кожні три -чотири місяці, тоді як для низької якості води, наприклад, вилуговування сміттєзвалища, прибирання може знадобитися кожні 15-20 днів. Конкретна частота очищення залежить від виробництва води та негативного тиску. Що стосується підготовки розчину, то загальним методом є спочатку виконання лужного промивання з подальшим промиванням кислоти, залежно від ситуації. Є також випадки, коли спочатку проводиться кислотне промивання, а потім лужне промивання.
Лужні промивання зазвичай використовують змішаний водний розчин гіпохлориту натрію та гідроксиду натрію. Оксалова кислота або лимонна кислота зазвичай використовують для промивання кислоти. Оксалову кислоту слід уникати, якщо концентрація висока. Різні виробники забезпечать конкретні параметри для цього, але, як правило, 3-5 л розчину на мембрану достатньо; Просто обчисліть необхідну суму. Дозування можна зробити за допомогою тяжіння потоку або насоса для дозування.
Проста процедура очищення:
Коли мембрана трохи забруднена, можна використовувати онлайн -очищення. Цей метод простий, недорогий та ефективний. Очищення лугу, як правило, проводиться спочатку, з подальшим очищенням кислоти, використовуючи тяжкий потік, або дозування насоса для вимірювання.
Лужне очищення: Приготуйте змішаний водний розчин 2000-5000 мг/л гіпохлориту натрію та 1000 мг/л гідроксиду натрію. Використовуйте набір для очищення високого рівня для гідростичного введення тиску розчину в лінію всмоктування до мембранного елемента, використовуючи 3-5 л розчину на елемент. Замочіть принаймні 5 годин.
Очищення кислоти: готуйте розчин 1000 мг/л оксалоїчної кислоти (або лимонної кислоти) для онлайн-очищення, використовуючи той самий об'єм води, що і вище, і просочуйте протягом 3-5 годин.
Примітка. Наведені вище реагенти обчислюються на основі 100% чистоти. Якщо вибраний реагент містить домішки, обчисліть відповідну дозування на основі чистоти. Використовуйте тяжкий потік для введення розчину в мембрану через порт дозування на мембранній всмоктувальній лінії для очищення мембрани.
Очищення в режимі офлайн, також відоме як прибирання технічного обслуговування, зазвичай проводиться раз на рік або коли в Інтернеті чистка не вдається відновити потік мембрани. Офлайн-резервуар для очищення або в центрі чистки встановлюється, де весь резервуар дозував і занурений, з аерацією та промиванням для відновлення потоку.
