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Usine de traitement des eaux usées d'eaux usées de système de paquet du bioréacteur MBR de membrane
Le principe de fonctionnement du bioréacteur à membrane mbr
Le bioréacteur à membrane MBR (MBR) est une méthode efficace de traitement des eaux usées qui combine la technologie de séparation par membrane et la technologie de traitement biologique. Son principe de fonctionnement repose principalement sur les points suivants :
Technologie de séparation par membrane : la membrane MBR est séparée par la technologie de membrane d'ultrafiltration ou de microfiltration, remplaçant le réservoir de sédimentation secondaire et l'unité de filtration conventionnelle dans le processus traditionnel de traitement des eaux usées. Cette technologie permet de piéger efficacement les boues activées et les matières organiques macromoléculaires, afin de réaliser une séparation solide-liquide.
Séparation solide-liquide à haute efficacité : la capacité de séparation solide-liquide à haute efficacité du bioréacteur à membrane MBR rend la qualité de l'eau des effluents bonne, les matières en suspension et la turbidité proches de zéro, et peut piéger les polluants biologiques tels que E. coli. La qualité des effluents après traitement est évidemment supérieure au processus de traitement des eaux usées traditionnel et il s'agit d'une technologie de recyclage des ressources en eaux usées efficace et économique.
Optimisation de l'effet du traitement : le processus membranaire MBR renforce considérablement la fonction du bioréacteur grâce à la technologie de séparation par membrane et constitue l'une des nouvelles technologies de traitement des eaux usées les plus prometteuses par rapport aux méthodes de traitement biologique traditionnelles. Il présente des avantages évidents tels qu'un taux d'élimination élevé des polluants, une forte résistance au gonflement des boues, une qualité d'effluent stable et fiable.
Caractéristiques de l'équipement : Les caractéristiques de l'équipement de traitement des eaux usées domestiques du procédé à membrane MBR comprennent un taux d'élimination élevé des polluants, une forte résistance au gonflement des boues, une qualité d'eau des effluents stable et fiable, une fermeture mécanique de la membrane pour éviter la perte de micro-organismes et une concentration élevée de boues peut être maintenu dans le bioréacteur.
Bioréacteur à membrane MBR selon les principes ci-dessus, pour obtenir un effet de traitement des eaux usées efficace et stable, largement utilisé dans le traitement des eaux usées domestiques, le traitement des eaux usées industrielles et d'autres domaines.
Composition du bioréacteur à membrane MBR
Le système de bioréacteur à membrane (MBR) est généralement composé des éléments suivants :
1. Puits d'entrée d'eau : le puits d'entrée d'eau est équipé d'un orifice de trop-plein et d'une porte d'entrée d'eau. Dans le cas où la quantité d'eau dépasse la charge du système ou si le système de traitement a un accident, la porte d'entrée d'eau est fermée et les eaux usées sont directement évacuées dans la rivière ou dans le réseau de canalisations municipal à proximité via le port de trop-plein.
2. Grille : les eaux usées contiennent souvent beaucoup de débris, afin d'assurer le fonctionnement normal du bioréacteur à membrane, il est nécessaire d'intercepter toutes sortes de fibres, scories, vieux papiers et autres débris à l'extérieur du système, il est donc nécessaire de définir la grille avant le système, et nettoyer régulièrement les scories de la grille.
3. Réservoir de régulation : La quantité et la qualité des eaux usées collectées changent avec le temps. Afin d'assurer le fonctionnement normal du système de traitement ultérieur et de réduire la charge de fonctionnement, il est nécessaire d'ajuster la quantité et la qualité des eaux usées, de sorte que le réservoir de régulation est conçu avant d'entrer dans le système de traitement biologique. Le réservoir de conditionnement doit être régulièrement nettoyé des sédiments. Le bassin de régulation est généralement réglé en débordement, ce qui peut assurer le fonctionnement normal du système lorsque la charge est trop importante.
4. Collecteur de cheveux : dans le système de traitement de l'eau, étant donné que les eaux usées du bain collectées contiennent une petite quantité de cheveux, de fibres et d'autres débris fins que la grille ne peut pas complètement intercepter, cela provoquera un blocage de la pompe et du réacteur MBR, réduisant ainsi le efficacité du traitement, de sorte que le bioréacteur à membrane produit par notre société a été installé un collecteur de cheveux.
5. Réservoir de réaction MBR : La dégradation des polluants organiques et la séparation de la boue et de l'eau sont effectuées dans le réservoir de réaction MBR. En tant qu'élément central du système de traitement, le réservoir de réaction comprend des colonies microbiennes, des composants membranaires, un système de collecte d'eau, un système d'effluents et un système d'aération.
6. Dispositif de désinfection : Selon les exigences de l'eau, le système MBR produit par notre société est conçu avec un dispositif de désinfection, qui peut contrôler automatiquement le dosage.
7. Appareil de mesure : Afin d'assurer le bon fonctionnement du système, le système MBR produit par notre société utilise des appareils de mesure tels que des débitmètres et des compteurs d'eau pour contrôler les paramètres du système.
8. Dispositif de contrôle électronique : boîtier de commande électrique installé dans le local technique. Il contrôle principalement la pompe d'admission, le ventilateur et la pompe d'aspiration. Le contrôle est disponible sous forme manuelle et automatique. Sous contrôle PLC, la pompe à eau d'entrée fonctionne automatiquement en fonction du niveau d'eau de chaque bassin de réaction. Le fonctionnement de la pompe aspirante est contrôlé par intermittence selon la période prédéfinie. Lorsque le niveau d'eau du bassin de réaction MBR est bas, la pompe d'aspiration s'arrête automatiquement pour protéger l'ensemble du film.
9. Piscine claire : selon la quantité d’eau et les besoins des utilisateurs.
Types de membranes MBR
Les membranes du MBR (bioréacteur à membrane) sont principalement divisées en types suivants, chacun ayant des caractéristiques uniques :
Membrane à fibres creuses :
Forme physique : La membrane à fibres creuses est une structure en faisceau composée de milliers de petites fibres creuses, l'intérieur de la fibre est le canal du liquide, l'extérieur est les eaux usées à traiter.
Caractéristiques : Haute densité de surface : il existe une grande surface de membrane par unité de volume, ce qui rend l'équipement compact et peu encombrant. Lavage au gaz pratique : la surface du film peut être lavée directement par aération, ce qui contribue à réduire la pollution de la membrane.
Facile à installer et à remplacer : conception modulaire pour une maintenance et des mises à niveau faciles.
La distribution de la taille des pores est uniforme : l'effet de séparation est bon et le taux de rétention des matières en suspension et des micro-organismes est élevé.
Classification : y compris le film rideau et le film plat, le film rideau est souvent utilisé pour le MBR immergé, le film plat convient au MBR externe.
Film plat :
Forme physique : Le diaphragme est fixé sur le support, et les deux faces sont respectivement les eaux usées à traiter et le liquide perméable.
Caractéristiques:
Structure stable : diaphragme lisse, haute résistance mécanique, pas facile à déformer, forte capacité de compression.
Bon effet nettoyant : la surface est facile à nettoyer et les polluants peuvent être efficacement éliminés par un nettoyage chimique et un gommage physique.
Résistance à l'usure : en fonctionnement à long terme, l'usure de la surface du film est faible et la durée de vie est relativement longue.
Convient pour la séparation solide-liquide : l'effet d'interception des matières en suspension avec de grosses particules est particulièrement excellent.
Convient aux projets à grande échelle : la conception modulaire est facile à étendre et convient aux installations de traitement des eaux usées à grande échelle.
Film tubulaire :
Forme physique : Le matériau de la membrane est enroulé sur le corps de support tubulaire et les eaux usées s'écoulent dans le tube et pénètrent à travers le liquide provenant de la paroi du tube.
Caractéristiques:
Forte capacité anti-pollution : la conception du canal d'écoulement interne facilite la formation de turbulences et réduit le dépôt de polluants à la surface de la membrane.
Bonne capacité autonettoyante : le débit de liquide à grande vitesse dans le tube aide à laver la surface de la membrane et à réduire la pollution de la membrane.
S'adapter aux eaux usées à forte teneur en matières en suspension : une concentration élevée de matières en suspension et de matières fibreuses a une meilleure capacité de traitement.
Entretien facile : lorsqu'un seul composant de la membrane est endommagé, il peut être remplacé séparément, sans affecter le fonctionnement global du système.
Film céramique :
Forme physique : film poreux fritté à partir de matériaux inorganiques (tels que l'alumine, la zircone, etc.), à structure rigide et stable.
Caractéristiques:
Excellente stabilité chimique : résistant aux acides, aux alcalis, aux solvants organiques et aux températures élevées, adapté aux environnements difficiles de traitement des eaux usées industrielles.
Résistance à l'usure, anti-pollution : surface de membrane lisse, pas facile à absorber les matières organiques, taux de récupération de flux élevé après nettoyage, longue durée de vie.
Ouverture précise et contrôlable : précision de séparation élevée, adaptée à la séparation fine et à l'élimination de polluants spécifiques.
Haute résistance mécanique : résistant à la casse, adapté au fonctionnement à haute pression et aux lavages à contre-courant fréquents.
Classification par taille d'ouverture :
Membrane d'ultrafiltration : L'ouverture est petite (généralement entre 0,001 et 0,1 microns), principalement pour éliminer les bactéries, virus, colloïdes, matières organiques macromoléculaires, etc.
Membrane de microfiltration : L'ouverture est légèrement plus grande (environ 0,1 à 1 micron), interceptant principalement les matières en suspension, les micro-organismes et certaines matières organiques macromoléculaires.
Classement par placement :
Immersion : Le composant membranaire est directement immergé dans le liquide mélangé dans le bioréacteur, et le liquide perméable est extrait par aspiration ou extraction de gaz.
Externe : Le module membranaire est installé séparément du bioréacteur. Le liquide à traiter est mis sous pression par la pompe et s'écoule à travers le module membranaire. Le liquide perméant séparé et le liquide concentré sont collectés séparément.
En résumé, les types de membranes du MBR sont divers et ont leurs propres caractéristiques, et le choix de la membrane dépend des propriétés spécifiques des eaux usées, des exigences de traitement, du budget économique, des conditions d'exploitation et de maintenance et d'autres facteurs. Les concepteurs et les utilisateurs doivent faire une sélection raisonnable en fonction de la situation réelle pour garantir le fonctionnement efficace et stable du système MBR.
Le rôle du bioréacteur à membrane MBR dans le traitement des eaux usées
Le rôle du système MBR dans le traitement des eaux usées se reflète principalement dans les aspects suivants :
Séparation solide-liquide efficace. Le MBR utilise la membrane pour obtenir une séparation solide-liquide efficace, améliorant considérablement la qualité des effluents, proche de zéro matière en suspension et turbidité, et éliminant considérablement les bactéries et les virus.
Forte concentration microbienne. Le MBR est capable de maintenir une concentration élevée de boues activées et d’augmenter la charge organique du traitement biologique, réduisant ainsi l’empreinte de l’installation de traitement des eaux usées.
Réduisez les excès de boues. Grâce à l'effet d'interception du MBR, la production de boues résiduelles peut être réduite et le coût du traitement des boues peut être réduit. 34
Élimination efficace de l’azote ammoniacal. Le système MBR peut piéger les micro-organismes ayant un long cycle de génération, tels que les bactéries nitrifiantes, afin de dégrader efficacement l'azote ammoniacal dans l'eau.
Économisez de l'espace et réduisez la consommation d'énergie. Système MBR grâce à une séparation solide-liquide et un bioenrichissement efficaces, le temps de séjour hydraulique de l'unité de traitement est considérablement raccourci, l'empreinte au sol du bioréacteur est réduite en conséquence et la consommation d'énergie de l'unité de traitement est également réduite en conséquence en raison du rendement élevé de la membrane.
Améliorer la qualité de l'eau. Les systèmes MBR fournissent des effluents de haute qualité qui répondent à des normes de rejet ou à des exigences de réutilisation plus strictes.
En résumé, le bioréacteur à membrane MBR joue un rôle important dans le traitement des eaux usées, notamment une séparation solide-liquide efficace, une augmentation de la concentration microbienne, une réduction des boues résiduelles, une élimination efficace de l'azote ammoniacal, un gain de place et une réduction de la consommation d'énergie, etc. technologie des ressources.
Champ d'application de la membrane MBR
À la fin des années 1990, le bioréacteur à membrane (MBR) est entré dans la phase d’application pratique. De nos jours, les bioréacteurs à membrane (MBR) sont largement utilisés dans les domaines suivants :
1. Traitement des eaux usées urbaines et réutilisation de l’eau dans les bâtiments
En 1967, une usine de traitement des eaux usées utilisant le procédé MBR a été construite par une entreprise aux États-Unis, qui traitait 14 m3/j d'eaux usées. En 1977, un système de réutilisation des eaux usées a été mis en place dans un immeuble de grande hauteur au Japon. Au milieu des années 1990, il y avait 39 usines de ce type en activité au Japon, avec une capacité de traitement allant jusqu'à 500 m3/j, et plus de 100 immeubles de grande hauteur utilisaient le MBR pour traiter les eaux usées dans les cours d'eau moyens.
2. Traitement des eaux usées industrielles
Depuis les années 1990, les objets de traitement du MBR continuent de se développer, outre la réutilisation de l'eau, le traitement des eaux usées fécales, l'application du MBR dans le traitement des eaux usées industrielles a également été largement concernée, comme le traitement des eaux usées de l'industrie alimentaire, des eaux usées de traitement aquatique, des eaux usées d'aquaculture. , les eaux usées de la production de cosmétiques, les eaux usées des colorants, les eaux usées pétrochimiques ont obtenu de bons résultats de traitement.
3. Purification de l’eau potable micropolluée
Avec l’application généralisée d’engrais azotés et d’insecticides dans l’agriculture, l’eau potable a également été polluée à des degrés divers. Au milieu des années 1990, l'entreprise a développé le procédé MBR avec les fonctions d'élimination biologique de l'azote, d'adsorption d'insecticide et d'élimination de la turbidité en même temps, la concentration d'azote dans l'effluent est inférieure à 0,1 mgNO2/L et la concentration de pesticides est inférieure supérieure à 0,02 μg/L.
4. Traitement des eaux usées fécales
La teneur en matière organique des eaux usées fécales est très élevée, la méthode traditionnelle de traitement de dénitrification nécessite une concentration élevée de boues et la séparation solide-liquide est instable, ce qui affecte l'effet du traitement tertiaire. L’émergence du MBR résout bien ce problème, et permet de traiter directement les eaux fécales sans dilution.
5. Traitement des lixiviats de décharge/engrais
Le lixiviat des décharges/compost contient de fortes concentrations de polluants, et sa qualité et sa quantité d’eau varient en fonction des conditions climatiques et des conditions d’exploitation. La technologie MBR a été utilisée dans de nombreuses stations d'épuration avant 1994. Grâce à la combinaison de la technologie MBR et RO, non seulement les SS, les matières organiques et l'azote peuvent être éliminés, mais également les sels et les métaux lourds peuvent être efficacement éliminés. Le MBR utilise un mélange naturel de bactéries pour décomposer les hydrocarbures et les composés chlorés présents dans le lixiviat et traite les contaminants à des concentrations 50 à 100 fois supérieures à celles des unités de traitement des eaux usées conventionnelles. La raison de cet effet de traitement est que le MBR peut retenir des bactéries très efficaces et atteindre une concentration bactérienne de 5 000 g/m2. Dans l'essai pilote sur le terrain, la DCO du liquide d'entrée est de plusieurs centaines à 40 000 mg/L, et le taux d'élimination des polluants est supérieur à 90 %.
Les perspectives de développement de la membrane MBR :
Domaines clés et directions d’application
A. Modernisation des stations d'épuration urbaines existantes, en particulier des stations d'épuration dont la qualité des effluents est difficile à satisfaire aux normes ou dont le débit de traitement augmente considérablement et dont la superficie ne peut pas être étendue.
B. Zones résidentielles sans système de réseau de drainage, telles que zones résidentielles, stations touristiques, sites pittoresques, etc.
C. Les zones ou lieux ayant des besoins de réutilisation des eaux usées, tels que les hôtels, les lave-autos, les avions de passagers, les toilettes mobiles, etc., font pleinement jouer les caractéristiques du MBR, telles que la petite surface au sol, l'équipement compact, le contrôle automatique, la flexibilité et la commodité. .
D. Traitement des eaux usées industrielles à haute concentration, toxique et difficile à dégrader. Tels que le papier, le sucre, l'alcool, le cuir, les acides gras synthétiques et d'autres industries, constituent une source ponctuelle de pollution courante. MBR peut traiter efficacement les eaux usées qui ne peuvent pas répondre aux normes du processus de traitement conventionnel et réaliser une réutilisation.
E. Traitement et réutilisation des lixiviats de décharge.
F. Application de petites stations d'épuration (stations). Les caractéristiques de la technologie membranaire conviennent parfaitement au traitement des eaux usées à petite échelle.
Le système de bioréacteur à membrane (MBR) est devenu l’une des nouvelles technologies de traitement des eaux usées et de réutilisation des eaux usées en raison de sa qualité d’eau propre, claire et stable. Dans le contexte actuel de normes de plus en plus strictes en matière d'environnement aquatique, le MBR a montré son grand potentiel de développement et deviendra à l'avenir un concurrent sérieux pour remplacer la technologie traditionnelle de traitement des eaux usées.