0102030405
Bioreaktor membranowy MBR System Pakietowy Oczyszczalnia Ścieków
Zasada działania bioreaktora membranowego mbr
Bioreaktor membranowy MBR (MBR) to wydajna metoda oczyszczania ścieków, która łączy technologię separacji membranowej i technologię oczyszczania biologicznego. Jego zasada działania opiera się głównie na następujących punktach:
Technologia separacji membranowej: Membrana MBR jest oddzielana technologią membranową ultrafiltracji lub mikrofiltracji, zastępując osadnik wtórny i konwencjonalną jednostkę filtracyjną w tradycyjnym procesie oczyszczania ścieków. Technologia ta umożliwia skuteczne wychwytywanie osadu czynnego i wielkocząsteczkowej materii organicznej w celu uzyskania separacji ciała stałego od cieczy.
Wysokowydajna separacja ciał stałych od cieczy: Wysokowydajna zdolność oddzielania substancji stałych od cieczy w bioreaktorze membranowym MBR sprawia, że jakość wody ściekowej jest dobra, zawiesiny i zmętnienie bliskie zeru oraz mogą wychwytywać zanieczyszczenia biologiczne, takie jak E. coli. Jakość ścieków po oczyszczeniu jest oczywiście lepsza od tradycyjnego procesu oczyszczania ścieków i jest to wydajna i ekonomiczna technologia recyklingu zasobów ścieków.
Optymalizacja efektu oczyszczania: Proces membranowy MBR znacznie wzmacnia funkcję bioreaktora poprzez technologię separacji membranowej i jest jedną z najbardziej obiecujących nowych technologii oczyszczania ścieków w porównaniu z tradycyjnymi metodami biologicznego oczyszczania. Ma oczywiste zalety, takie jak wysoki stopień usuwania zanieczyszczeń, duża odporność na pęcznienie osadu, stabilna i niezawodna jakość ścieków.
Charakterystyka sprzętu: Charakterystyka domowych urządzeń do oczyszczania ścieków metodą membranową MBR obejmuje wysoką szybkość usuwania zanieczyszczeń, dużą odporność na pęcznienie osadu, stabilną i niezawodną jakość wody ściekowej, mechaniczne zamknięcie membrany w celu uniknięcia utraty mikroorganizmów oraz wysokie stężenie osadu może być utrzymywane w bioreaktorze.
Bioreaktor membranowy MBR dzięki powyższym zasadom, w celu uzyskania wydajnego i stabilnego efektu oczyszczania ścieków, szeroko stosowanego w oczyszczaniu ścieków bytowych, oczyszczaniu ścieków przemysłowych i innych dziedzinach.
Skład bioreaktora membranowego MBR
System bioreaktora membranowego (MBR) składa się zazwyczaj z następujących części:
1. Studnia dopływowa: studnia dopływowa wyposażona jest w króciec przelewowy i zasuwę wlotową wody. W przypadku, gdy ilość wody przekroczy obciążenie systemu lub nastąpi awaria układu oczyszczania, zastawka dopływowa wody zostaje zamknięta, a ścieki odprowadzane są bezpośrednio do rzeki lub pobliskiej sieci wodociągów miejskich poprzez otwór przelewowy.
2. Siatka: ścieki często zawierają dużo zanieczyszczeń, aby zapewnić normalną pracę bioreaktora membranowego, konieczne jest wychwytywanie wszelkiego rodzaju włókien, żużli, makulatury i innych zanieczyszczeń poza układem, dlatego należy ustawić ruszt przed systemem i regularnie czyść żużel z rusztu.
3. Zbiornik regulacyjny: Ilość i jakość zbieranych ścieków zmienia się w czasie. Aby zapewnić prawidłową pracę późniejszej instalacji oczyszczania i zmniejszyć obciążenie eksploatacyjne, należy tak dostosować ilość i jakość ścieków, aby zbiornik regulacyjny był zaprojektowany przed wejściem do oczyszczalni biologicznej. Zbiornik kondycjonujący należy regularnie czyścić z osadów. Basen regulacyjny jest zwykle ustawiony na przepełnienie, co może zapewnić normalną pracę systemu, gdy obciążenie jest zbyt duże.
4. Kolektor włosów: W systemie uzdatniania wody, ponieważ zebrane ścieki z kąpieli zawierają niewielką ilość włosów, włókien i innych drobnych zanieczyszczeń, których siatka nie jest w stanie całkowicie przechwycić, spowoduje to zablokowanie pompy i reaktora MBR, zmniejszając w ten sposób efektywność leczenia, dlatego w bioreaktorze membranowym naszej firmy zamontowano kolektor włosów.
5. Reaktor MBR: W reaktorze MBR odbywa się degradacja zanieczyszczeń organicznych oraz oddzielanie mułu i wody. Jako podstawowa część systemu oczyszczania, zbiornik reakcyjny zawiera kolonie drobnoustrojów, elementy membrany, system gromadzenia wody, system ścieków i system napowietrzania.
6. Urządzenie do dezynfekcji: Zgodnie z wymaganiami wody, system MBR produkowany przez naszą firmę jest wyposażony w urządzenie do dezynfekcji, które może automatycznie kontrolować dozowanie.
7. Urządzenie pomiarowe: W celu zapewnienia prawidłowego działania systemu, produkowany przez naszą firmę system MBR wykorzystuje urządzenia pomiarowe takie jak przepływomierze i wodomierze do kontroli parametrów systemu.
8. Elektroniczne urządzenie sterujące: elektryczna skrzynka sterownicza zainstalowana w pomieszczeniu ze sprzętem. Steruje głównie pompą wlotową, wentylatorem i pompą ssącą. Sterowanie dostępne jest w formie ręcznej i automatycznej. Pod kontrolą PLC pompa wody wlotowej działa automatycznie w zależności od poziomu wody w każdym basenie reakcyjnym. Praca pompy ssącej kontrolowana jest w sposób przerywany według zadanego przedziału czasowego. Gdy poziom wody w zbiorniku reakcyjnym MBR jest niski, pompa ssąca zatrzymuje się automatycznie, aby chronić zespół folii.
9. Czystość basenu: w zależności od ilości wody i potrzeb użytkownika.
Rodzaje membran MBR
Membrany w MBR (bioreaktorze membranowym) dzielą się głównie na następujące typy, każdy o unikalnych cechach:
Membrana z pustych włókien:
Postać fizyczna: Membrana z pustych włókien jest strukturą wiązkową złożoną z tysięcy małych pustych włókien, wnętrze włókna stanowi kanał cieczy, a strona zewnętrzna to oczyszczane ścieki.
Cechy: Wysoka gęstość powierzchniowa: na jednostkę objętości przypada duża powierzchnia membrany, co sprawia, że sprzęt jest kompaktowy i zajmuje niewiele miejsca. Wygodne mycie gazem: Powierzchnię folii można przemyć bezpośrednio poprzez napowietrzenie, co pomaga zmniejszyć zanieczyszczenie membrany.
Łatwa instalacja i wymiana: modułowa konstrukcja ułatwiająca konserwację i modernizację.
Rozkład wielkości porów jest równomierny: efekt separacji jest dobry, a stopień zatrzymywania zawiesiny i mikroorganizmów jest wysoki.
Klasyfikacja: w tym folia kurtynowa i folia płaska, folia kurtynowa jest często używana do zanurzonego MBR, płaska folia nadaje się do zewnętrznego MBR.
Płaska folia:
Postać fizyczna: Membrana jest przymocowana do wspornika, a obie strony to odpowiednio oczyszczane ścieki i przenikająca ciecz.
Cechy:
Stabilna konstrukcja: gładka membrana, wysoka wytrzymałość mechaniczna, niełatwa do odkształcenia, duża zdolność ściskania.
Dobry efekt czyszczenia: Powierzchnia jest łatwa do czyszczenia, a zanieczyszczenia można skutecznie usunąć poprzez czyszczenie chemiczne i szorowanie fizyczne.
Odporność na zużycie: Podczas długotrwałej pracy zużycie powierzchni folii jest niewielkie, a żywotność jest stosunkowo długa.
Nadaje się do separacji ciał stałych i cieczy: efekt przechwytywania zawiesin z dużymi cząstkami jest szczególnie doskonały.
Nadaje się do projektów na dużą skalę: modułowa konstrukcja jest łatwa do rozbudowy i nadaje się do dużych oczyszczalni ścieków.
Folia rurowa:
Postać fizyczna: Materiał membrany jest owinięty na rurowym korpusie nośnym, a ścieki przepływają w rurze i przenikają przez ciecz ze ścianki rury.
Cechy:
Silna zdolność przeciwdziałania zanieczyszczeniom: konstrukcja wewnętrznego kanału przepływowego ułatwia powstawanie turbulencji i zmniejsza osadzanie się zanieczyszczeń na powierzchni membrany.
Dobra zdolność samooczyszczania: szybki przepływ cieczy w rurze pomaga umyć powierzchnię membrany i zmniejszyć zanieczyszczenie membrany.
Dostosuj się do ścieków o wysokiej zawartości zawiesin: wysokie stężenie zawiesin i substancji włóknistych zapewnia lepszą zdolność oczyszczania.
Łatwa konserwacja: Gdy pojedynczy element membrany ulegnie uszkodzeniu, można go wymienić osobno, bez wpływu na ogólne działanie systemu.
Folia ceramiczna:
Postać fizyczna: porowata folia spiekana z materiałów nieorganicznych (takich jak tlenek glinu, tlenek cyrkonu itp.), o stabilnej, sztywnej strukturze.
Cechy:
Doskonała stabilność chemiczna: odporna na kwasy, zasady, rozpuszczalniki organiczne i wysokie temperatury, odpowiednia do trudnych przemysłowych warunków oczyszczania ścieków.
Odporność na zużycie, ochrona przed zanieczyszczeniami: gładka powierzchnia membrany, niełatwa do wchłonięcia materia organiczna, wysoki współczynnik odzyskiwania strumienia po czyszczeniu, długa żywotność.
Precyzyjna i kontrolowana apertura: wysoka dokładność separacji, odpowiednia do dokładnej separacji i usuwania określonych zanieczyszczeń.
Wysoka wytrzymałość mechaniczna: odporna na pękanie, odpowiednia do pracy pod wysokim ciśnieniem i częstego płukania wstecznego.
Klasyfikacja według rozmiaru apertury:
Membrana ultrafiltracyjna: Otwór jest mały (zwykle od 0,001 do 0,1 mikrona), głównie w celu usunięcia bakterii, wirusów, koloidów, wielkocząsteczkowej materii organicznej i tak dalej.
Membrana mikrofiltracyjna: Otwór jest nieco większy (około 0,1 do 1 mikrona) i przechwytuje głównie zawieszone ciała stałe, mikroorganizmy i trochę wielkocząsteczkowej materii organicznej.
Klasyfikacja według miejsca docelowego:
Zanurzenie: Element membrany zanurza się bezpośrednio w zmieszanej cieczy w bioreaktorze, a przepuszczalna ciecz jest ekstrahowana przez odsysanie lub ekstrakcję gazem.
Zewnętrzny: Moduł membranowy jest ustawiony oddzielnie od bioreaktora. Oczyszczana ciecz jest pod ciśnieniem pompy i przepływa przez moduł membranowy. Oddzieloną ciecz przenikającą i ciecz zatężoną zbiera się oddzielnie.
Podsumowując, rodzaje membran w MBR są różnorodne i mają swoją własną charakterystykę, a wybór membrany zależy od konkretnych właściwości ścieków, wymagań dotyczących oczyszczania, budżetu ekonomicznego, warunków eksploatacji i konserwacji oraz innych czynników. Projektanci i użytkownicy muszą dokonać rozsądnego wyboru w zależności od rzeczywistej sytuacji, aby zapewnić wydajne i stabilne działanie systemu MBR.
Rola bioreaktora membranowego MBR w oczyszczaniu ścieków
Rola systemu MBR w oczyszczaniu ścieków wyraża się głównie w następujących aspektach:
Skuteczna separacja substancji stałych i ciekłych. MBR wykorzystuje membranę, aby osiągnąć skuteczną separację ciał stałych od cieczy, znacznie poprawiając jakość ścieków, bliską zera zawiesinę i zmętnienie oraz znacząco usuwając bakterie i wirusy.
Wysokie stężenie drobnoustrojów. MBR jest w stanie utrzymać wysokie stężenie osadu czynnego i zwiększyć ładunek organiczny w procesie biologicznego oczyszczania, zmniejszając w ten sposób powierzchnię oczyszczalni ścieków.
Zredukuj nadmiar osadu. Dzięki efektowi przechwytywania MBR można zmniejszyć produkcję osadu resztkowego i obniżyć koszty oczyszczania osadu. 34
Skuteczne usuwanie azotu amonowego. System MBR może wychwytywać mikroorganizmy o długim cyklu generacyjnym, takie jak bakterie nitryfikacyjne, aby skutecznie rozkładać azot amonowy w wodzie.
Oszczędź miejsce i zmniejsz zużycie energii. System MBR dzięki skutecznemu oddzielaniu substancji stałych od cieczy i biowzbogacaniu, czas przebywania hydraulicznego jednostki uzdatniającej jest znacznie skrócony, powierzchnia bioreaktora jest odpowiednio zmniejszona, a zużycie energii przez jednostkę uzdatniającą jest również odpowiednio zmniejszone ze względu na wysoką wydajność membrana.
Popraw jakość wody. Systemy MBR zapewniają ścieki wysokiej jakości, które spełniają bardziej rygorystyczne normy dotyczące odprowadzania lub wymagania dotyczące ponownego wykorzystania.
Podsumowując, bioreaktor membranowy MBR odgrywa ważną rolę w oczyszczaniu ścieków, m.in. w skutecznym oddzielaniu substancji stałych od cieczy, zwiększaniu stężenia drobnoustrojów, redukcji osadu resztkowego, skutecznym usuwaniu azotu amonowego, oszczędzaniu miejsca i zmniejszeniu zużycia energii itp. Jest to wydajny i ekonomiczny ściek technologia zasobów.
Obszar zastosowania membrany MBR
Pod koniec lat 90. bioreaktor membranowy (MBR) wszedł w fazę praktycznego zastosowania. Obecnie bioreaktory membranowe (MBR) znajdują szerokie zastosowanie w następujących dziedzinach:
1. Oczyszczanie ścieków komunalnych i ponowne wykorzystanie wody w budynkach
W 1967 roku firma z USA wybudowała oczyszczalnię ścieków metodą MBR, która oczyszczała 14m3/d ścieków. W 1977 roku w wieżowcu w Japonii wprowadzono system ponownego wykorzystania ścieków. W połowie lat 90. w Japonii działało 39 takich oczyszczalni o wydajności do 500 m3/d, a ponad 100 wieżowców wykorzystywało MBR do oczyszczania ścieków z powrotem do środkowych dróg wodnych.
2. Oczyszczanie ścieków przemysłowych
Od lat 90. XX w. obiekty oczyszczania MBR stale się rozwijają, oprócz ponownego wykorzystania wody, oczyszczania ścieków odchodowych, szeroko zainteresowano się również zastosowaniem MBR w oczyszczaniu ścieków przemysłowych, takich jak oczyszczanie ścieków przemysłu spożywczego, ścieków z przetwórstwa wodnego, ścieków z akwakultury , ścieki z produkcji kosmetyków, ścieki barwnikowe, ścieki petrochemiczne, uzyskały dobre wyniki oczyszczania.
3. Oczyszczanie wody pitnej z mikrozanieczyszczeniami
W związku z powszechnym stosowaniem nawozów azotowych i środków owadobójczych w rolnictwie, w różnym stopniu zanieczyszczana jest także woda pitna. W połowie lat 90-tych firma opracowała proces MBR z funkcjami biologicznego usuwania azotu, adsorpcji środków owadobójczych i jednoczesnego usuwania zmętnienia, przy czym stężenie azotu w ściekach jest mniejsze niż 0,1 mgNO2/l, a stężenie pestycydów jest mniejsze niż 0,02 μg/l.
4. Oczyszczanie ścieków kałowych
Zawartość materii organicznej w ściekach odchodowych jest bardzo wysoka, tradycyjna metoda oczyszczania denitryfikacji wymaga wysokiego stężenia osadu, a separacja ciała stałego od cieczy jest niestabilna, co wpływa na efekt oczyszczania trzeciorzędowego. Pojawienie się MBR dobrze rozwiązuje ten problem i umożliwia bezpośrednie oczyszczanie ścieków odchodowych, bez rozcieńczania.
5. Oczyszczanie odcieków ze składowisk/nawozów
Odcieki ze składowisk/kompostu zawierają wysokie stężenia substancji zanieczyszczających, a jakość i ilość wody różnią się w zależności od warunków klimatycznych i warunków eksploatacji. Technologia MBR była stosowana w wielu oczyszczalniach ścieków przed 1994 rokiem. Dzięki połączeniu technologii MBR i RO można skutecznie usunąć nie tylko SS, materię organiczną i azot, ale także sole i metale ciężkie. MBR wykorzystuje naturalnie występującą mieszaninę bakterii do rozkładu węglowodorów i związków chlorowanych w odciekach i oczyszcza zanieczyszczenia w stężeniach od 50 do 100 razy wyższych niż konwencjonalne oczyszczalnie ścieków. Powodem tego efektu leczenia jest to, że MBR może zatrzymać wysoce wydajne bakterie i osiągnąć stężenie bakterii na poziomie 5000 g/m2. W pilotażowym teście terenowym ChZT cieczy wlotowej wynosi od kilkuset do 40000 mg/l, a stopień usuwania zanieczyszczeń przekracza 90%.
Perspektywy rozwoju membrany MBR:
Kluczowe obszary i kierunki zastosowań
A. Modernizacja istniejących oczyszczalni ścieków komunalnych, w szczególności oczyszczalni ścieków, których jakość ścieków jest trudna do spełnienia, lub których przepływ oczyszczania znacznie wzrasta i których powierzchni nie można zwiększyć.
B. Obszary mieszkalne bez sieci odwadniającej, takie jak obszary mieszkalne, ośrodki turystyczne, miejsca widokowe itp.
C. Obszary lub miejsca wymagające ponownego wykorzystania ścieków, takie jak hotele, myjnie samochodowe, samoloty pasażerskie, przenośne toalety itp., w pełni wykorzystują cechy MBR, takie jak mała powierzchnia, kompaktowe wyposażenie, automatyczne sterowanie, elastyczność i wygoda .
D. Oczyszczanie ścieków przemysłowych o wysokim stężeniu, toksyczne i trudne do rozkładu. Takie jak papier, cukier, alkohol, skóra, syntetyczne kwasy tłuszczowe i inne gałęzie przemysłu są częstym źródłem zanieczyszczeń punktowych. MBR może skutecznie oczyszczać ścieki, które nie spełniają standardów konwencjonalnego procesu oczyszczania i umożliwiać ich ponowne wykorzystanie.
E. Oczyszczanie i ponowne wykorzystanie odcieków składowiskowych.
F. Zastosowanie małych oczyszczalni (stacji). Charakterystyka technologii membranowej jest bardzo odpowiednia do oczyszczania ścieków na małą skalę.
System bioreaktorów membranowych (MBR) stał się jedną z nowych technologii oczyszczania i ponownego wykorzystania ścieków ze względu na czystą, przejrzystą i stabilną jakość wody. W dzisiejszych coraz bardziej rygorystycznych standardach środowiska wodnego MBR pokazał swój ogromny potencjał rozwojowy i stanie się w przyszłości silnym konkurentem, który zastąpi tradycyjną technologię oczyszczania ścieków.