Iвступ
Із дедалі суворішими екологічними стандартами та постійно зростаючим попитом на повторне використання води мембранні біореактори (MBR) стали основною технологією передового очищення стічних вод і використання ресурсів. Мембранні матеріали, як основний компонент MBR, безпосередньо визначають стабільність роботи системи, ефективність очищення та загальну вартість життєвого циклу. Традиційні органічні мембрани страждають від таких недоліків, як сприйнятливість до забруднення, короткий термін служби та низька стійкість до корозії, що робить їх непридатними для складних і суворих умов води. Плоскі листові-мембрани з карбіду кремнію з їх чудовими властивостями ультра-стійкості до корозії, високої текучості, тривалого терміну служби та сильних -захистів від забруднення забезпечують надійне рішення для модернізації процесу MBR і широко використовуються в муніципальних стічних водах, промислових стічних водах і обробці концентрованого розсолу.
I. Вступ до технології MBR
1. Принцип процесу
MBR (мембранний біореактор) — це процес очищення стічних вод, який глибоко інтегрує технології біодеградації та мембранного розділення. Він замінює вторинний відстійник у традиційному процесі активованого мулу на ультрафільтраційний мембранний модуль, що забезпечує ефективне розділення мулу та води. Після того, як стічна вода потрапляє в біореактор, мікроорганізми розкладають забруднюючі речовини, такі як ГПК, аміачний азот і загальний фосфор; ультрафільтраційна мембрана (розмір пор 0,02–0,1 мкм) точно вловлює активний мул, колоїди, бактерії та зважені частинки, в результаті чого отримують прозорі та стерильні стоки, повністю вирішуючи проблеми втрати мулу та каламутних стоків у традиційних процесах.
2. Основні особливості процесу
(1) Сильна очисна здатність і хороша якість стоків
Процес MBR має високе навантаження та вищу ефективність очищення, ніж реактори загального біологічного очищення. Якість стоків схожа на водопровідну воду за зовнішнім виглядом і може повністю відповідати вимогам до очищеної води. На даний момент це технологія з найкращою якістю стоків серед усіх процесів очищення стічних вод.
(2) Сильна стійкість до ударних навантажень
Висока концентрація мулу надає MBR стійкості до ударних навантажень, а також має надзвичайно тривалий вік мулу, що забезпечує дуже стабільну якість стоків.
(3) Хороший ефект видалення аміачного азоту
Завдяки високій концентрації осаду, тривалому старінню осаду та низькому навантаженню осаду він особливо підходить для нітрифікації для видалення аміачного азоту та може видаляти до 1500 мг/л аміачного азоту.
(4) Менше залишкового мулу
Мул MBR має тривалий вік мулу, мікроорганізми знаходяться в ендогенній фазі дихання, надлишкове утворення осаду низьке, а вторинне забруднення мінімальне.
(5) Зберігає землю
Для цього не потрібен вторинний відстійник або інші пристрої для фільтрації та очищення. Процес простий і займає невелику площу, лише близько 1/3 площі землі, необхідної для звичайних процесів очищення, що робить його дуже придатним для використання в місцях з обмеженою площею.
(3) Автоматичне керування, легко оснастити
MBR усуває проблеми накопичення та втрати осаду, створює низькі рівні залишкового осаду та може досягти повністю автоматизованого контролю, спрощуючи роботу та керування.
II. Переваги плоских листових мембран з карбіду кремнію в процесах MBR
1. Надзвичайно стійкий до корозії, підходить для екстремальних умов роботи
Виготовлений із високо{0}}чистого порошку карбіду кремнію, перекристалізованого та спеченого при 2400 градусах, він стійкий до кислот і лугів у діапазоні рН 0–14 і може витримувати корозію від сильних кислот, сильних лугів, окислювачів із високою-концентрацією та органічних розчинників. Він може працювати стабільно та без старіння в суворих умовах води, таких як концентрований розсіл, хімічні стічні води та фільтрат звалищ протягом тривалого часу.
2. Висока-пропускна здатність, що призводить до вищої ефективності обробки.
Поверхня мембрани має кут контакту з водою лише 10,3 градуса, що робить її надзвичайно гідрофільною. Його робочий потік стабільний на рівні 60–100 LMH, що в 3–4 рази більше, ніж у органічних мембран. Для такого самого масштабу обробки потрібна менша площа мембрани, а мембранний резервуар займає менше місця, що значно знижує витрати на будівництво.
3. Сильна стійкість до плям, легко чистити та відновлювати
Поверхня мембрани має сильний негативний заряд, електростатично відштовхуючи шлам, колоїди та олію, що забезпечує чудову -захист від забруднення. Аерація та промивання затримують забруднення, а після забруднення висока-очищення кислотою, лугом і окислювачем може відновити 100% флюсу. Цикл очищення тривалий, а обслуговування просте.
4. Над-довгий термін служби та низька загальна вартість терміну служби.
Має високу механічну міцність, зносостійкість, відсутність ризику розриву волокон і термін служби більше або дорівнює 10 років, що в 3-4 рази більше, ніж у органічних мембран; обсяг аерації лише вдвічі менший, ніж у органічних мембран, що призводить до низького споживання енергії; він не потребує частої заміни мембрани, що значно скорочує витрати на витратні матеріали та час простою, і має видатні економічні переваги протягом усього життєвого циклу.
5. Висока сумісність і легкість оновлення та модифікації.
Він повністю сумісний з існуючими органічними системами MBR і може замінити органічні мембрани на місці без серйозних модифікацій обладнання; він підходить для складних якостей води, таких як висока концентрація мулу, високий вміст нафти та висока солоність, і його легко оновити та швидко показує результати.
III. Типові випадки застосування
Випадок 1: Проект очищення стічних вод у певному селищі
Продуктивність: 3000 м³/добу
Схема процесу: плоска листова мембрана з карбіду кремнію MBR використовується замість традиційного вторинного відстійника.
Результати застосування: стабільні та відповідні стоки, проста експлуатація та обслуговування, ефективне вирішення проблеми скидання стічних вод у сільській місцевості.
Випадок 2: Проект модернізації концентрованих сольових стічних вод вугільно-хімічного заводу
Продуктивність: 76 м³/год
Історія оновлення: вихідна органічна мембрана мала короткий термін служби, потребувала частої заміни та була дорогою.
Результати застосування: після заміни плоскої листової мембрани з карбіду кремнію робоча стабільність була значно покращена, термін служби мембрани значно подовжений, а вартість обслуговування значно зменшилася.
Випадок 3: Проект очищення стічних вод на території обслуговування
Продуктивність: 120 м³/добу
Технологічне рішення: інтегроване обладнання MBR для плоскої листової мембрани з карбіду кремнію
Результати застосування: компактна площа, автоматизована робота, стабільна очистка децентралізованих побутових стічних вод, а стічні води відповідають стандартам повторного використання.
Випадок 4: Проект системи MBR промислових стічних вод у Сінгапурі
Продуктивність: 150 м³/добу
Ефект застосування: шляхом заміни традиційних органічних мембран керамічними мембранами з карбіду кремнію можна досягти глибокої очистки промислових стічних вод в обмеженому просторі.
