0102030405
Hệ thống trọn gói màng sinh học MBR Nhà máy xử lý nước thải
Nguyên lý làm việc của lò phản ứng sinh học màng mbr
Lò phản ứng sinh học màng MBR (MBR) là phương pháp xử lý nước thải hiệu quả kết hợp công nghệ tách màng và công nghệ xử lý sinh học. Nguyên lý làm việc của nó chủ yếu dựa trên các điểm sau:
Công nghệ tách màng: Màng MBR được phân tách bằng công nghệ màng siêu lọc hoặc vi lọc, thay thế bể lắng thứ cấp và thiết bị lọc thông thường trong quy trình xử lý nước thải truyền thống. Công nghệ này có thể bẫy bùn hoạt tính và chất hữu cơ cao phân tử một cách hiệu quả để đạt được sự phân tách chất lỏng rắn.
Tách chất lỏng-rắn hiệu quả cao: Khả năng tách chất rắn-lỏng hiệu quả cao của lò phản ứng sinh học màng MBR giúp chất lượng nước thải tốt, chất lơ lửng và độ đục gần bằng 0, đồng thời có thể bẫy các chất ô nhiễm sinh học như E. coli. Chất lượng nước thải sau khi xử lý rõ ràng là vượt trội so với quy trình xử lý nước thải truyền thống và đây là công nghệ tái chế tài nguyên nước thải hiệu quả và tiết kiệm.
Tối ưu hóa hiệu quả xử lý: Quy trình màng MBR tăng cường đáng kể chức năng của lò phản ứng sinh học thông qua công nghệ tách màng và là một trong những công nghệ xử lý nước thải mới hứa hẹn nhất so với các phương pháp xử lý sinh học truyền thống. Nó có những ưu điểm rõ ràng như tốc độ loại bỏ chất ô nhiễm cao, khả năng chống phồng bùn mạnh, chất lượng nước thải ổn định và đáng tin cậy.
Đặc điểm thiết bị: Các đặc điểm của thiết bị xử lý nước thải sinh hoạt theo quy trình màng MBR bao gồm tốc độ loại bỏ chất ô nhiễm cao, khả năng chống phồng bùn mạnh, chất lượng nước thải ổn định và đáng tin cậy, đóng màng cơ học để tránh mất vi sinh vật và nồng độ bùn cao có thể được duy trì trong lò phản ứng sinh học.
Lò phản ứng sinh học màng MBR thông qua các nguyên tắc trên, để đạt được hiệu quả xử lý nước thải hiệu quả và ổn định, được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải sinh hoạt, xử lý nước thải công nghiệp và các lĩnh vực khác.
Thành phần của màng phản ứng sinh học MBR
Hệ thống lò phản ứng sinh học màng (MBR) thường bao gồm các phần sau:
1. Giếng dẫn nước: Giếng dẫn nước được trang bị cổng tràn và cửa dẫn nước vào. Trong trường hợp lượng nước vượt quá tải hệ thống hoặc hệ thống xử lý gặp sự cố, cổng cấp nước sẽ đóng lại và nước thải sẽ xả trực tiếp ra sông hoặc mạng lưới đường ống đô thị gần đó qua cổng tràn.
2. Lưới điện: nước thải thường chứa nhiều mảnh vụn, để đảm bảo màng phản ứng sinh học hoạt động bình thường cần chặn các loại sợi, xỉ, giấy thải và các mảnh vụn khác bên ngoài hệ thống nên cần thiết lập lưới điện trước hệ thống và thường xuyên làm sạch xỉ lưới.
3. Bể điều hòa: Số lượng và chất lượng nước thải thu gom thay đổi theo thời gian. Để đảm bảo hệ thống xử lý tiếp theo hoạt động bình thường và giảm tải vận hành cần điều chỉnh số lượng, chất lượng nước thải nên thiết kế bể điều hòa trước khi đưa vào hệ thống xử lý sinh học. Bể điều hòa cần được làm sạch cặn thường xuyên. Bể điều tiết thường được đặt ở mức tràn, điều này có thể đảm bảo hệ thống hoạt động bình thường khi tải quá lớn.
4. Bộ thu gom tóc: Trong hệ thống xử lý nước, do nước thải tắm được thu gom có chứa một lượng nhỏ tóc, chất xơ và các mảnh vụn mịn khác mà lưới điện không thể chặn hoàn toàn nên sẽ gây tắc nghẽn máy bơm và lò phản ứng MBR, do đó làm giảm hiệu quả xử lý nên lò phản ứng sinh học màng do công ty chúng tôi sản xuất đã được lắp đặt máy thu gom tóc.
5. Bể phản ứng MBR: Quá trình phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ và tách bùn, nước được thực hiện tại bể phản ứng MBR. Là phần cốt lõi của hệ thống xử lý, bể phản ứng bao gồm các khuẩn lạc vi sinh vật, các thành phần màng, hệ thống thu gom nước, hệ thống nước thải và hệ thống sục khí.
6. Thiết bị khử trùng: Theo yêu cầu của nguồn nước, hệ thống MBR do công ty chúng tôi sản xuất được thiết kế với thiết bị khử trùng, có thể tự động kiểm soát liều lượng.
7. Thiết bị đo lường: Để đảm bảo hệ thống hoạt động tốt, hệ thống MBR do công ty chúng tôi sản xuất sử dụng các thiết bị đo lường như đồng hồ đo lưu lượng, đồng hồ nước để kiểm soát các thông số của hệ thống.
8. Thiết bị điều khiển điện tử: hộp điều khiển điện được lắp đặt trong phòng thiết bị. Nó chủ yếu điều khiển bơm nạp, quạt và bơm hút. Việc kiểm soát có sẵn ở dạng thủ công và tự động. Dưới sự điều khiển của PLC, máy bơm nước đầu vào chạy tự động theo mực nước của từng bể phản ứng. Hoạt động của bơm hút được điều khiển không liên tục theo khoảng thời gian định sẵn. Khi mực nước của bể phản ứng MBR xuống thấp, bơm hút sẽ tự động dừng để bảo vệ cụm màng.
9. Bể bơi trong: theo lượng nước và nhu cầu sử dụng.
Các loại màng MBR
Màng trong MBR (lò phản ứng sinh học màng) chủ yếu được chia thành các loại sau, mỗi loại có những đặc điểm riêng:
Màng sợi rỗng:
Hình thái vật lý: Màng sợi rỗng là cấu trúc bó, được cấu tạo từ hàng nghìn sợi rỗng nhỏ, bên trong sợi là kênh dẫn chất lỏng, bên ngoài là nước thải cần xử lý.
Đặc điểm: Mật độ diện tích cao: diện tích bề mặt màng lớn trên một đơn vị thể tích, giúp thiết bị nhỏ gọn và chiếm diện tích nhỏ. Rửa khí thuận tiện: Bề mặt màng có thể được rửa trực tiếp thông qua sục khí, giúp giảm ô nhiễm màng.
Dễ dàng cài đặt và thay thế: Thiết kế mô-đun để dễ dàng bảo trì và nâng cấp.
Sự phân bố kích thước lỗ chân lông đồng đều: hiệu quả tách tốt và tỷ lệ giữ lại chất lơ lửng và vi sinh vật cao.
Phân loại: gồm màng rèm và màng phẳng, màng rèm thường dùng cho MBR chìm, màng phẳng thích hợp cho MBR gắn ngoài.
Phim phẳng:
Hình thức vật lý: Màng ngăn được cố định trên giá đỡ, hai bên lần lượt là nước thải cần xử lý và chất lỏng thấm.
Đặc trưng:
Cấu trúc ổn định: màng ngăn mịn, độ bền cơ học cao, không dễ biến dạng, khả năng nén mạnh.
Hiệu quả làm sạch tốt: Bề mặt dễ lau chùi và các chất ô nhiễm có thể được loại bỏ một cách hiệu quả bằng cách làm sạch bằng hóa chất và chà rửa vật lý.
Khả năng chống mài mòn: Khi hoạt động lâu dài, độ mòn bề mặt màng nhỏ và tuổi thọ tương đối dài.
Thích hợp cho việc tách chất rắn-lỏng: hiệu quả ngăn chặn chất lơ lửng với các hạt lớn là đặc biệt xuất sắc.
Thích hợp cho các dự án quy mô lớn: Thiết kế mô-đun dễ dàng mở rộng và phù hợp với các cơ sở xử lý nước thải quy mô lớn.
Phim hình ống:
Hình thái vật lý: Vật liệu màng được bọc trên thân đỡ dạng ống, nước thải chảy trong ống và thấm qua chất lỏng từ thành ống.
Đặc trưng:
Khả năng chống ô nhiễm mạnh mẽ: Thiết kế kênh dòng chảy bên trong tạo điều kiện cho sự hình thành nhiễu loạn và giảm sự lắng đọng các chất ô nhiễm trên bề mặt màng.
Khả năng tự làm sạch tốt: dòng chất lỏng tốc độ cao trong ống giúp rửa sạch bề mặt màng và giảm ô nhiễm màng.
Thích ứng với nước thải có hàm lượng chất lơ lửng cao: nồng độ chất lơ lửng và chất xơ cao có khả năng xử lý tốt hơn.
Bảo trì dễ dàng: Khi một thành phần màng bị hỏng, nó có thể được thay thế riêng biệt mà không ảnh hưởng đến hoạt động chung của hệ thống.
Phim gốm:
Hình thức vật lý: màng xốp thiêu kết từ vật liệu vô cơ (như alumina, zirconia, v.v.), có cấu trúc cứng ổn định.
Đặc trưng:
Độ ổn định hóa học tuyệt vời: chịu được axit, kiềm, dung môi hữu cơ và nhiệt độ cao, thích hợp với môi trường xử lý nước thải công nghiệp khắc nghiệt.
Chống mài mòn, chống ô nhiễm: bề mặt màng mịn, không dễ hấp thụ chất hữu cơ, tốc độ thu hồi thông lượng cao sau khi làm sạch, tuổi thọ cao.
Khẩu độ chính xác và có thể kiểm soát: độ chính xác tách cao, thích hợp cho việc tách mịn và loại bỏ chất ô nhiễm cụ thể.
Độ bền cơ học cao: có khả năng chống gãy vỡ, thích hợp cho hoạt động áp suất cao và rửa ngược thường xuyên.
Phân loại theo kích thước khẩu độ:
Màng siêu lọc: Khẩu độ nhỏ (thường từ 0,001 đến 0,1 micron), chủ yếu để loại bỏ vi khuẩn, vi rút, chất keo, chất hữu cơ cao phân tử, v.v.
Màng vi lọc: Khẩu độ lớn hơn một chút (khoảng 0,1 đến 1 micron), chủ yếu chặn các chất rắn lơ lửng, vi sinh vật và một số chất hữu cơ cao phân tử.
Phân loại theo vị trí:
Ngâm: Thành phần màng được ngâm trực tiếp vào chất lỏng hỗn hợp trong lò phản ứng sinh học và chất lỏng thấm được chiết ra bằng cách hút hoặc chiết khí.
Bên ngoài: Mô-đun màng được đặt riêng biệt với lò phản ứng sinh học. Chất lỏng cần xử lý được tạo áp suất bằng bơm và chảy qua mô-đun màng. Chất lỏng thấm tách biệt và chất lỏng đậm đặc được thu thập riêng biệt.
Tóm lại, các loại màng trong MBR rất đa dạng và có những đặc điểm riêng, việc lựa chọn màng phụ thuộc vào đặc tính nước thải cụ thể, yêu cầu xử lý, ngân sách kinh tế, điều kiện vận hành và bảo trì và các yếu tố khác. Người thiết kế và người dùng cần đưa ra lựa chọn hợp lý theo tình hình thực tế để đảm bảo hệ thống MBR hoạt động hiệu quả và ổn định.
Vai trò của màng sinh học MBR trong xử lý nước thải
Vai trò của hệ thống MBR trong xử lý nước thải chủ yếu được thể hiện ở các khía cạnh sau:
Tách chất rắn-lỏng hiệu quả. MBR sử dụng màng để đạt được sự phân tách chất lỏng-rắn hiệu quả, cải thiện đáng kể chất lượng nước thải, gần như không có chất lơ lửng và độ đục, đồng thời loại bỏ đáng kể vi khuẩn và vi rút.
Nồng độ vi sinh vật cao. MBR có thể duy trì nồng độ bùn hoạt tính cao và tăng tải trọng hữu cơ của quá trình xử lý sinh học, do đó làm giảm dấu chân của cơ sở xử lý nước thải.
Giảm lượng bùn dư thừa. Do tác dụng chặn của MBR, việc tạo ra bùn dư có thể giảm và chi phí xử lý bùn có thể giảm. 34
Loại bỏ hiệu quả nitơ amoniac. Hệ thống MBR có thể bẫy các vi sinh vật có chu kỳ thế hệ dài, chẳng hạn như vi khuẩn nitrat hóa, để phân hủy nitơ amoniac trong nước một cách hiệu quả.
Tiết kiệm không gian và giảm tiêu thụ năng lượng. Hệ thống MBR thông qua quá trình tách chất lỏng rắn và làm giàu sinh học hiệu quả, thời gian lưu trú thủy lực của thiết bị xử lý được rút ngắn đáng kể, dấu chân của lò phản ứng sinh học giảm tương ứng và mức tiêu thụ năng lượng của thiết bị xử lý cũng giảm tương ứng do hiệu suất cao của màng.
Cải thiện chất lượng nước. Hệ thống MBR cung cấp nước thải chất lượng cao đáp ứng các tiêu chuẩn xả thải nghiêm ngặt hơn hoặc yêu cầu tái sử dụng.
Tóm lại, lò phản ứng sinh học màng MBR đóng vai trò quan trọng trong xử lý nước thải, bao gồm tách chất lỏng rắn hiệu quả, tăng nồng độ vi sinh vật, giảm bùn dư, loại bỏ nitơ amoniac hiệu quả, tiết kiệm không gian và giảm tiêu thụ năng lượng, v.v. Đây là nước thải hiệu quả và kinh tế công nghệ tài nguyên.
Lĩnh vực ứng dụng của màng MBR
Vào cuối những năm 1990, lò phản ứng sinh học màng (MBR) đã bước vào giai đoạn ứng dụng thực tế. Ngày nay, lò phản ứng sinh học màng (MBR) đã được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực sau:
1. Xử lý nước thải đô thị và tái sử dụng nước trong các tòa nhà
Năm 1967, một nhà máy xử lý nước thải theo quy trình MBR được một công ty ở Hoa Kỳ xây dựng, xử lý được 14m3/ngày nước thải. Năm 1977, hệ thống tái sử dụng nước thải được đưa vào sử dụng tại một tòa nhà cao tầng ở Nhật Bản. Vào giữa những năm 1990, Nhật Bản có 39 nhà máy loại này đang hoạt động, với công suất xử lý lên tới 500m3/ngày và hơn 100 tòa nhà cao tầng sử dụng MBR để xử lý nước thải trở lại các tuyến đường thủy giữa.
2. Xử lý nước thải công nghiệp
Từ những năm 1990, đối tượng xử lý MBR tiếp tục được mở rộng, ngoài việc tái sử dụng nước, xử lý nước thải phân, ứng dụng MBR trong xử lý nước thải công nghiệp cũng được quan tâm rộng rãi như xử lý nước thải công nghiệp thực phẩm, nước thải chế biến thủy sản, nước thải nuôi trồng thủy sản. , nước thải sản xuất mỹ phẩm, nước thải thuốc nhuộm, nước thải hóa dầu đã thu được kết quả xử lý tốt.
3. Lọc nước uống bị ô nhiễm vi mô
Với việc sử dụng rộng rãi phân bón nitơ và thuốc trừ sâu trong nông nghiệp, nước uống cũng bị ô nhiễm ở các mức độ khác nhau. Vào giữa những năm 1990, công ty đã phát triển quy trình MBR với chức năng loại bỏ nitơ sinh học, hấp phụ thuốc trừ sâu và loại bỏ độ đục, nồng độ nitơ trong nước thải nhỏ hơn 0,1 mgNO2/L và nồng độ thuốc trừ sâu thấp hơn hơn 0,02μg/L.
4. Xử lý nước thải bằng phân
Hàm lượng chất hữu cơ trong nước thải phân rất cao, phương pháp xử lý khử nitrat truyền thống đòi hỏi nồng độ bùn cao và khả năng phân tách chất rắn-lỏng không ổn định, ảnh hưởng đến hiệu quả của xử lý bậc ba. Sự xuất hiện của MBR giải quyết tốt vấn đề này và có thể xử lý nước thải phân trực tiếp mà không cần pha loãng.
5. Xử lý nước rỉ rác bãi rác/phân bón
Nước rỉ rác từ bãi chôn lấp/phân trộn chứa nồng độ chất ô nhiễm cao, chất lượng và lượng nước thay đổi tùy theo điều kiện khí hậu và điều kiện vận hành. Công nghệ MBR đã được sử dụng trong nhiều nhà máy xử lý nước thải trước năm 1994. Thông qua sự kết hợp giữa công nghệ MBR và RO, không chỉ có thể loại bỏ SS, chất hữu cơ và nitơ mà còn có thể loại bỏ muối và kim loại nặng một cách hiệu quả. MBR sử dụng hỗn hợp vi khuẩn tự nhiên để phân hủy hydrocarbon và hợp chất clo trong nước rỉ rác và xử lý các chất gây ô nhiễm ở nồng độ cao hơn 50 đến 100 lần so với các thiết bị xử lý nước thải thông thường. Sở dĩ có được hiệu quả xử lý này là do MBR có thể giữ lại vi khuẩn hiệu quả cao và đạt được nồng độ vi khuẩn 5000g/m2. Trong thử nghiệm thí điểm tại hiện trường, COD của chất lỏng đầu vào là từ vài trăm đến 40000 mg/L và tỷ lệ loại bỏ chất ô nhiễm là hơn 90%.
Triển vọng phát triển của màng MBR:
Các lĩnh vực chính và hướng ứng dụng
A. Nâng cấp các nhà máy xử lý nước thải đô thị hiện có, đặc biệt là các nhà máy nước có chất lượng nước thải khó đạt tiêu chuẩn hoặc lưu lượng xử lý tăng đột biến và không thể mở rộng diện tích.
B. Khu dân cư không có hệ thống mạng lưới thoát nước như khu dân cư, khu du lịch, danh lam thắng cảnh, v.v.
C. Các khu vực hoặc địa điểm có nhu cầu tái sử dụng nước thải như khách sạn, tiệm rửa xe, máy bay chở khách, nhà vệ sinh di động, v.v. phát huy tối đa các đặc tính của MBR như diện tích sàn nhỏ, thiết bị nhỏ gọn, điều khiển tự động, linh hoạt và tiện lợi .
D. Nồng độ cao, độc hại, khó phân hủy trong xử lý nước thải công nghiệp. Chẳng hạn như giấy, đường, rượu, da, axit béo tổng hợp và các ngành công nghiệp khác, là nguồn ô nhiễm phổ biến. MBR có thể xử lý hiệu quả các loại nước thải không đáp ứng được tiêu chuẩn của quy trình xử lý thông thường và có thể tái sử dụng.
E. Xử lý nước rỉ rác và tái sử dụng.
F. Ứng dụng các nhà máy (trạm) xử lý nước thải quy mô nhỏ. Đặc tính của công nghệ màng rất phù hợp để xử lý nước thải quy mô nhỏ.
Hệ thống màng sinh học (MBR) đã trở thành một trong những công nghệ xử lý nước thải và tái sử dụng nước thải mới vì chất lượng nước sạch, trong và ổn định. Trong tiêu chuẩn môi trường nước ngày càng khắt khe như hiện nay, MBR đã cho thấy tiềm năng phát triển rất lớn và sẽ trở thành đối thủ mạnh thay thế công nghệ xử lý nước thải truyền thống trong tương lai.