0102030405
Sistem Paket MBR Bioreaktor Membran Instalasi Pengolahan Air Limbah Limbah
Prinsip kerja bioreaktor membran mbr
Bioreaktor membran MBR (MBR) adalah metode pengolahan air limbah efisien yang menggabungkan teknologi pemisahan membran dan teknologi pengolahan biologis. Prinsip kerjanya terutama didasarkan pada hal-hal berikut:
Teknologi pemisahan membran: Membran MBR dipisahkan dengan teknologi membran ultrafiltrasi atau mikrofiltrasi, menggantikan tangki sedimentasi sekunder dan unit filtrasi konvensional dalam proses pengolahan limbah tradisional. Teknologi ini secara efektif dapat menjebak lumpur aktif dan bahan organik makromolekul, sehingga mencapai pemisahan padat-cair.
Pemisahan padat-cair dengan efisiensi tinggi: Kapasitas pemisahan padat-cair dengan efisiensi tinggi dari bioreaktor membran MBR menjadikan kualitas air limbah baik, bahan tersuspensi dan kekeruhan mendekati nol, serta dapat memerangkap polutan biologis seperti E. coli. Kualitas limbah setelah pengolahan jelas lebih unggul daripada proses pengolahan air limbah tradisional, dan ini merupakan teknologi daur ulang sumber daya air limbah yang efisien dan ekonomis.
Optimalisasi efek pengolahan: Proses membran MBR sangat memperkuat fungsi bioreaktor melalui teknologi pemisahan membran, dan merupakan salah satu teknologi pengolahan air limbah baru yang paling menjanjikan dibandingkan dengan metode pengolahan biologis tradisional. Ini memiliki keuntungan yang jelas seperti tingkat penghilangan polutan yang tinggi, ketahanan yang kuat terhadap pembengkakan lumpur, kualitas limbah yang stabil dan dapat diandalkan.
Karakteristik peralatan: Karakteristik peralatan pengolahan limbah domestik proses membran MBR meliputi tingkat penghilangan polutan yang tinggi, ketahanan yang kuat terhadap pembengkakan lumpur, kualitas air limbah yang stabil dan andal, penutupan mekanis membran untuk menghindari hilangnya mikroorganisme, dan konsentrasi lumpur yang tinggi dapat dipertahankan dalam bioreaktor.
Bioreaktor membran MBR melalui prinsip-prinsip di atas, untuk mencapai efek pengolahan limbah yang efisien dan stabil, banyak digunakan dalam pengolahan limbah domestik, pengolahan air limbah industri dan bidang lainnya.
Komposisi bioreaktor membran MBR
Sistem bioreaktor membran (MBR) umumnya terdiri dari bagian-bagian berikut:
1. Sumur pemasukan air: sumur pemasukan air dilengkapi dengan lubang pelimpah dan pintu pemasukan air. Jika kuantitas air melebihi beban sistem atau sistem pengolahan mengalami kecelakaan, pintu masuk air ditutup, dan limbah langsung dibuang ke sungai atau jaringan pipa kota terdekat melalui saluran pelimpah.
2. Jaringan: limbah sering kali mengandung banyak kotoran, untuk memastikan pengoperasian normal bioreaktor membran, semua jenis serat, terak, kertas bekas, dan kotoran lainnya harus dicegat di luar sistem, sehingga perlu diatur jaringan sebelum sistem, dan bersihkan terak jaringan secara teratur.
3. Tangki pengatur: Kuantitas dan kualitas limbah yang dikumpulkan berubah seiring waktu. Untuk memastikan pengoperasian normal sistem pengolahan selanjutnya dan mengurangi beban operasi, kuantitas dan kualitas limbah perlu disesuaikan, sehingga tangki pengatur dirancang sebelum memasuki sistem pengolahan biologis. Tangki pengkondisian perlu dibersihkan dari sedimen secara teratur. Kolam pengatur umumnya diatur ke luapan, yang dapat menjamin pengoperasian normal sistem ketika beban terlalu besar.
4. Pengumpul rambut: Dalam sistem pengolahan air, karena air limbah bak mandi yang dikumpulkan mengandung sejumlah kecil rambut dan serat serta kotoran halus lainnya yang tidak dapat dicegat sepenuhnya oleh jaringan, hal ini akan menyebabkan penyumbatan pada pompa dan reaktor MBR, sehingga mengurangi efisiensi pengobatan, sehingga bioreaktor membran yang diproduksi oleh perusahaan kami telah dipasang pengumpul rambut.
5. Tangki reaksi MBR: Degradasi polutan organik dan pemisahan lumpur dan air dilakukan di tangki reaksi MBR. Sebagai bagian inti dari sistem pengolahan, tangki reaksi mencakup koloni mikroba, komponen membran, sistem pengumpulan air, sistem limbah, dan sistem aerasi.
6. Perangkat desinfeksi: Sesuai dengan kebutuhan air, sistem MBR yang diproduksi oleh perusahaan kami dirancang dengan perangkat desinfeksi, yang secara otomatis dapat mengontrol dosis.
7. Alat pengukur: Untuk memastikan pengoperasian sistem yang baik, sistem MBR yang diproduksi oleh perusahaan kami menggunakan alat pengukur seperti pengukur aliran dan meter air untuk mengontrol parameter sistem.
8. Perangkat kontrol elektronik: kotak kontrol listrik dipasang di ruang peralatan. Ini terutama mengontrol pompa masuk, kipas dan pompa hisap. Pengendaliannya tersedia dalam bentuk manual dan otomatis. Di bawah kendali PLC, pompa air masuk bekerja secara otomatis sesuai dengan ketinggian air di setiap kolam reaksi. Pengoperasian pompa hisap dikontrol secara berkala sesuai dengan jangka waktu yang telah ditentukan. Ketika ketinggian air kolam reaksi MBR rendah, pompa hisap otomatis berhenti untuk melindungi rakitan film.
9. Kolam bening: sesuai dengan jumlah air dan kebutuhan pengguna.
Jenis membran MBR
Membran dalam MBR (bioreaktor membran) dibagi menjadi beberapa jenis berikut, yang masing-masing memiliki karakteristik unik:
Membran serat berongga:
Bentuk fisik: Membran serat berongga merupakan struktur bundel, terdiri dari ribuan serat berongga kecil, bagian dalam serat berupa saluran cair, bagian luar adalah air limbah yang akan diolah.
Fitur: Kepadatan area tinggi: terdapat luas permukaan membran yang besar per satuan volume, membuat peralatan menjadi kompak dan tapak kecil. Pencucian gas yang nyaman: Permukaan film dapat dicuci langsung melalui aerasi, yang membantu mengurangi polusi membran.
Mudah dipasang dan diganti: Desain modular untuk memudahkan perawatan dan peningkatan.
Distribusi ukuran pori seragam: efek pemisahannya baik, dan tingkat retensi bahan tersuspensi dan mikroorganisme tinggi.
Klasifikasi: termasuk film tirai dan film datar, film tirai sering digunakan untuk MBR terendam, film datar cocok untuk MBR eksternal.
Film datar:
Bentuk fisik: Diafragma dipasang pada penyangga, dan kedua sisinya masing-masing merupakan air limbah yang akan diolah dan cairan yang meresap.
Fitur:
Struktur stabil: diafragma halus, kekuatan mekanik tinggi, tidak mudah mengalami deformasi, kemampuan tekan yang kuat.
Efek pembersihan yang baik: Permukaannya mudah dibersihkan, dan polutan dapat dihilangkan secara efektif dengan pembersihan kimiawi dan penggosokan fisik.
Ketahanan aus: Dalam pengoperasian jangka panjang, keausan permukaan film kecil, dan masa pakai relatif lama.
Cocok untuk pemisahan padat-cair: efek intersepsi materi tersuspensi dengan partikel besar sangat baik.
Cocok untuk proyek skala besar: Desain modular mudah diperluas dan cocok untuk fasilitas pengolahan limbah skala besar.
Film berbentuk tabung:
Bentuk fisik: Bahan membran dibungkus pada badan penyangga tabung, dan air limbah mengalir di dalam tabung dan menembus cairan dari dinding tabung.
Fitur:
Kemampuan anti polusi yang kuat: Desain saluran aliran internal memfasilitasi pembentukan turbulensi dan mengurangi pengendapan polutan pada permukaan membran.
Kemampuan membersihkan diri yang baik: aliran cairan berkecepatan tinggi dalam tabung membantu mencuci permukaan membran dan mengurangi polusi membran.
Beradaptasi dengan air limbah dengan kandungan bahan tersuspensi tinggi: konsentrasi bahan tersuspensi dan bahan berserat yang tinggi memiliki kapasitas pengolahan yang lebih baik.
Perawatan mudah: Jika satu komponen membran rusak, komponen tersebut dapat diganti secara terpisah, tanpa mempengaruhi pengoperasian sistem secara keseluruhan.
Film keramik:
Bentuk fisik: film berpori yang disinter dari bahan anorganik (seperti alumina, zirkonia, dll.), dengan struktur kaku yang stabil.
Fitur:
Stabilitas kimia yang sangat baik: tahan terhadap asam, alkali, pelarut organik dan suhu tinggi, cocok untuk lingkungan pengolahan air limbah industri yang keras.
Ketahanan aus, anti polusi: permukaan membran halus, tidak mudah menyerap bahan organik, tingkat pemulihan fluks tinggi setelah dibersihkan, umur panjang.
Bukaan yang tepat dan dapat dikontrol: akurasi pemisahan tinggi, cocok untuk pemisahan halus dan penghilangan polutan tertentu.
Kekuatan mekanik yang tinggi: tahan terhadap kerusakan, cocok untuk pengoperasian bertekanan tinggi dan pencucian balik yang sering.
Klasifikasi berdasarkan ukuran bukaan:
Membran ultrafiltrasi: Bukaannya kecil (biasanya antara 0,001 dan 0,1 mikron), terutama untuk menghilangkan bakteri, virus, koloid, bahan organik makromolekul, dan sebagainya.
Membran mikrofiltrasi: Bukaannya sedikit lebih besar (sekitar 0,1 hingga 1 mikron), terutama menghalangi padatan tersuspensi, mikroorganisme, dan beberapa bahan organik makromolekul.
Klasifikasi berdasarkan penempatan:
Perendaman: Komponen membran langsung direndam dalam cairan campuran di bioreaktor, dan cairan permeabel diekstraksi dengan cara hisap atau ekstraksi gas.
Eksternal: Modul membran dipasang terpisah dari bioreaktor. Cairan yang akan diolah diberi tekanan oleh pompa dan mengalir melalui modul membran. Cairan meresap yang terpisah dan cairan pekat dikumpulkan secara terpisah.
Singkatnya, jenis membran di MBR beragam dan memiliki karakteristiknya masing-masing, dan pilihan membran bergantung pada sifat spesifik air limbah, persyaratan pengolahan, anggaran ekonomi, kondisi pengoperasian dan pemeliharaan, serta faktor lainnya. Perancang dan pengguna perlu membuat pilihan yang masuk akal sesuai dengan situasi aktual untuk memastikan pengoperasian sistem MBR yang efisien dan stabil.
Peran bioreaktor membran MBR dalam pengolahan air limbah
Peran sistem MBR dalam pengolahan limbah terutama tercermin dalam aspek-aspek berikut:
Pemisahan padat-cair yang efisien. MBR menggunakan membran untuk mencapai pemisahan padat-cair yang efisien, meningkatkan kualitas limbah secara signifikan, mendekati nol bahan tersuspensi dan kekeruhan, serta menghilangkan bakteri dan virus secara signifikan.
Konsentrasi mikroba yang tinggi. MBR mampu mempertahankan konsentrasi lumpur aktif yang tinggi dan meningkatkan beban organik dari pengolahan biologis, sehingga mengurangi jejak fasilitas pengolahan air limbah.
Kurangi lumpur berlebih. Karena efek intersepsi MBR, produksi sisa lumpur dapat dikurangi dan biaya pengolahan lumpur dapat dikurangi. 34
Penghapusan nitrogen amonia secara efektif. Sistem MBR dapat menjebak mikroorganisme dengan siklus generasi yang panjang, seperti bakteri nitrifikasi, sehingga efektif mendegradasi nitrogen amonia dalam air.
Menghemat ruang dan mengurangi konsumsi energi. Sistem MBR melalui pemisahan padat-cair dan pengayaan biologis yang efisien, waktu tinggal hidraulik dari unit pengolahan menjadi jauh lebih singkat, jejak bioreaktor juga berkurang, dan konsumsi energi dari unit pengolahan juga berkurang karena efisiensi yang tinggi dari unit pengolahan. membran.
Meningkatkan kualitas air. Sistem MBR menyediakan limbah berkualitas tinggi yang memenuhi standar pembuangan atau persyaratan penggunaan kembali yang lebih ketat.
Singkatnya, bioreaktor membran MBR memainkan peran penting dalam pengolahan limbah, termasuk pemisahan padat-cair yang efisien, meningkatkan konsentrasi mikroba, mengurangi sisa lumpur, menghilangkan nitrogen amonia secara efektif, menghemat ruang dan mengurangi konsumsi energi, dll. Ini adalah limbah yang efisien dan ekonomis teknologi sumber daya.
Bidang aplikasi membran MBR
Pada akhir tahun 1990-an, bioreaktor membran (MBR) telah memasuki tahap penerapan praktis. Saat ini, bioreaktor membran (MBR) telah banyak digunakan dalam bidang-bidang berikut:
1. Pengolahan limbah perkotaan dan penggunaan kembali air di gedung-gedung
Pada tahun 1967, instalasi pengolahan air limbah menggunakan proses MBR dibangun oleh sebuah perusahaan di Amerika Serikat, yang mengolah 14m3/hari air limbah. Pada tahun 1977, sistem penggunaan kembali limbah dipraktikkan di sebuah gedung bertingkat tinggi di Jepang. Pada pertengahan tahun 1990an, terdapat 39 instalasi serupa yang beroperasi di Jepang, dengan kapasitas pengolahan hingga 500m3/hari, dan lebih dari 100 bangunan bertingkat tinggi menggunakan MBR untuk mengolah limbah kembali ke saluran air tengah.
2. Pengolahan air limbah industri
Sejak tahun 1990an, objek pengolahan MBR terus berkembang, selain penggunaan kembali air, pengolahan limbah tinja, penerapan MBR dalam pengolahan air limbah industri juga telah banyak diperhatikan, seperti pengolahan air limbah industri makanan, air limbah pengolahan akuatik, air limbah akuakultur. , air limbah produksi kosmetik, air limbah pewarna, air limbah petrokimia, telah memperoleh hasil pengolahan yang baik.
3. Pemurnian air minum yang tercemar mikro
Dengan meluasnya penggunaan pupuk nitrogen dan insektisida di bidang pertanian, air minum juga telah tercemar pada tingkat yang berbeda-beda. Pada pertengahan 1990-an, perusahaan mengembangkan proses MBR dengan fungsi penghilangan nitrogen biologis, adsorpsi insektisida, dan penghilangan kekeruhan pada saat yang bersamaan, konsentrasi nitrogen dalam limbah kurang dari 0,1mgNO2/L, dan konsentrasi pestisida lebih sedikit. dari 0,02μg/L.
4. Pengolahan limbah tinja
Kandungan bahan organik dalam limbah tinja sangat tinggi, metode pengolahan denitrifikasi tradisional memerlukan konsentrasi lumpur yang tinggi, dan pemisahan padat-cair tidak stabil, sehingga mempengaruhi efek pengolahan tersier. Munculnya MBR memecahkan masalah ini dengan baik, dan memungkinkan pengolahan limbah tinja secara langsung tanpa pengenceran.
5. Pengolahan lindi TPA/pupuk
Lindi TPA/kompos mengandung polutan dengan konsentrasi tinggi, dan kualitas serta jumlah airnya bervariasi menurut kondisi iklim dan kondisi pengoperasian. Teknologi MBR digunakan di banyak instalasi pengolahan limbah sebelum tahun 1994. Melalui kombinasi teknologi MBR dan RO, tidak hanya SS, bahan organik, dan nitrogen dapat dihilangkan, namun juga garam dan logam berat dapat dihilangkan secara efektif. MBR menggunakan campuran bakteri alami untuk memecah hidrokarbon dan senyawa terklorinasi dalam lindi dan mengolah kontaminan pada konsentrasi 50 hingga 100 kali lebih tinggi dibandingkan unit pengolahan air limbah konvensional. Alasan efek pengobatan ini adalah MBR dapat mempertahankan bakteri yang sangat efisien dan mencapai konsentrasi bakteri 5000g/m2. Dalam uji coba lapangan, COD cairan masuk adalah beberapa ratus hingga 40.000mg/L, dan tingkat penghilangan polutan lebih dari 90%.
Prospek pengembangan membran MBR:
Area utama dan arah penerapan
A. Peningkatan instalasi pengolahan limbah perkotaan yang ada, terutama instalasi air yang kualitas limbahnya sulit memenuhi standar atau yang aliran pengolahannya meningkat drastis dan wilayahnya tidak dapat diperluas.
B. Kawasan pemukiman tanpa sistem jaringan drainase, seperti kawasan pemukiman, resor wisata, tempat pemandangan, dll.
C. Area atau tempat dengan kebutuhan penggunaan kembali limbah, seperti hotel, tempat cuci mobil, pesawat penumpang, toilet bergerak, dll., memberikan pengaruh penuh pada karakteristik MBR, seperti luas lantai kecil, peralatan kompak, kontrol otomatis, fleksibilitas dan kenyamanan .
D. Pengolahan air limbah industri konsentrasi tinggi, beracun, sulit terurai. Seperti kertas, gula, alkohol, kulit, asam lemak sintetis dan industri lainnya, merupakan sumber polusi yang umum. MBR dapat secara efektif mengolah air limbah yang tidak dapat memenuhi standar proses pengolahan konvensional dan dapat digunakan kembali.
E. Pengolahan dan penggunaan kembali air lindi TPA.
F. Penerapan pabrik limbah skala kecil (stasiun). Karakteristik teknologi membran sangat cocok untuk mengolah limbah skala kecil.
Sistem bioreaktor membran (MBR) telah menjadi salah satu teknologi baru dalam pengolahan air limbah dan penggunaan kembali air limbah karena kualitas airnya yang bersih, jernih dan stabil. Dalam standar lingkungan air yang semakin ketat saat ini, MBR telah menunjukkan potensi pengembangan yang besar, dan akan menjadi pesaing kuat untuk menggantikan teknologi pengolahan air limbah tradisional di masa depan.