Η διαφορά στη λειτουργία και τη χρήση μεταξύ του βιοαντιδραστήρα μεμβράνης (MBR) και της βυθισμένης υπερυαλθαρίσματος.
Το MBR τοποθετείται σε δεξαμενή αερισμού ή δευτερεύουσα δεξαμενή ιζηματοποίησης, με μεγάλη ποσότητα ενεργού ιλύματος στην εισροή.το οποίο τοποθετείται σε δεξαμενή με μεμβράνη και απαιτεί ευρύτερο φάσμα απαιτήσεων για τις επιρροές και ισχυρότερες δυνατότητες κατά της ρύπανσηςΣε γενικές γραμμές, εάν χρησιμοποιείται άμεσα διήθηση με υπερυατρισμό χωρίς περαιτέρω επεξεργασία μετά από βιοχημικές μεθόδους, χρησιμοποιείται MBR.χρησιμοποιείται υπερυσοκόλληση κατά βύθιση στο τελικό στάδιο.
Πλεονεκτήματα: Η διαδικασία MBR είναι απλή, η επένδυση είναι χαμηλή, η βυθισμένη υπεριώδης διήθηση έχει μεγάλη ροή λειτουργίας, υψηλό ποσοστό ανάκτησης και καλή ποιότητα νερού
Μειονεκτήματα: η MBR έχει χαμηλή ροή λειτουργίας και απαιτεί περισσότερες μεμβράνες για την ίδια ποσότητα παραγωγής νερού.Η διαδικασία της υπερυγραντήσεως κατά βύθιση είναι περίπλοκη και απαιτεί πολλαπλά περιφερειακά υποστηρικτικά εξοπλισμούς..
εικόνα
εικόνα
Διαδικασία MBR
Στον τομέα της επεξεργασίας λυμάτων και της επαναχρησιμοποίησης υδάτινων πόρων, ο MBR, γνωστός επίσης ως βιοαντιδραστήρας μεμβράνης,είναι μια νέα τεχνολογία επεξεργασίας νερού που συνδυάζει την διαδικασία ενεργού ιλύματος και την τεχνολογία διαχωρισμού με μεμβράνη.
σύντομη εισαγωγή
Στο πεδίο της επεξεργασίας λυμάτων και της επαναχρησιμοποίησης υδάτινων πόρων, η MBR, γνωστή και ως Membrane Bio Reactor,είναι μια νέα τεχνολογία επεξεργασίας νερού που συνδυάζει την διαδικασία ενεργού ιλύματος με την τεχνολογία διαχωρισμού μεμβράνηςΥπάρχουν διάφοροι τύποι μεμβρανών, οι οποίοι ταξινομούνται σύμφωνα με τους μηχανισμούς διαχωρισμού τους, συμπεριλαμβανομένων των μεμβρανών αντίδρασης, των μεμβρανών ανταλλαγής ιόντων, των διαπερατών μεμβρανών κλπ.Σύμφωνα με τις ιδιότητες των μεμβρανώνΥπάρχουν φυσικές μεμβράνες (βιοφίλμ) και συνθετικές μεμβράνες (οργανικές και ανόργανες μεμβράνες).και τύπου κούφιας ινών.
Σύνθεση της διαδικασίας
Ο βιοαντιδραστήρας μεμβράνης αποτελείται κυρίως από συστατικά διαχωρισμού μεμβράνης και βιοαντιδραστήρα.1 Βιοαντιδραστήρας με μεμβράνη αερισμού (AMBR)2 Βιοαντιδραστήρας με εξαγωγή μεμβράνης (EMBR) · 3 Βιοαντιδραστήρας διαχωρισμού στερεών/ρευστών μεμβράνων (SLSMBR).
Μεμβράνη αερισμού
Ο βιοαντιδραστήρας με μεμβράνη αερισμού παρατηρήθηκε για πρώτη φορά στο Cote P et al. reported in 1988 that the use of breathable dense membranes (such as silicone rubber membranes) or microporous membranes (such as hydrophobic polymer membranes) in plate or hollow fiber modules can achieve bubble free aeration into bioreactors while maintaining gas partial pressure below the bubble pointΤο χαρακτηριστικό αυτής της διαδικασίας είναι η βελτίωση του χρόνου επαφής και της αποτελεσματικότητας μεταφοράς οξυγόνου,που είναι ευνοϊκό για τον έλεγχο της διαδικασίας αερισμού και δεν επηρεάζεται από τους παράγοντες του μεγέθους της φυσαλίδας και του χρόνου διαμονής στην παραδοσιακή αερίωσηΌπως φαίνεται στο σχήμα [1].
Μεμβράνη εκχύλισης
Ο βιοαντιδραστήρας μεμβράνης εκχύλισης, γνωστός και ως EMBR (Extractive Membrane Bioreactor).ορισμένα βιομηχανικά λύματα δεν πρέπει να επεξεργάζονται με άμεση επαφή με μικροοργανισμούς· όταν υπάρχουν πτητικές τοξικές ουσίες στα λύματα, εάν χρησιμοποιούνται παραδοσιακές αεροβικές βιολογικές διαδικασίες επεξεργασίας, οι ρύποι είναι επιρρεπείς να εξατμιστούν με την ροή αέρα αερισμού,με αποτέλεσμα την απομάκρυνση του αερίουΓια την αντιμετώπιση αυτών των τεχνικών προκλήσεων, ο Βρετανός μελετητής Livingston ερεύνησε και ανέπτυξε το EMB.Τα απόβλητα και η ενεργοποιημένη λάσπη διαχωρίζονται με μεμβράνηΤα απόβλητα δεν έρχονται σε άμεση επαφή με μικροοργανισμούς.και οι οργανικοί ρύποι μπορούν να περάσουν επιλεκτικά από την μεμβράνη και να υποβαθμιστούν από τους μικροοργανισμούς στην άλλη πλευράΛόγω της ανεξάρτητης φύσης των μονάδων βιοαντιδραστήρα και των μονάδων κυκλοφορίας λυμάτων και στις δύο πλευρές της μεμβράνης εκχύλισης, η ροή νερού κάθε μονάδας έχει μικρή επιρροή η μία στην άλλη.Τα θρεπτικά συστατικά και οι συνθήκες διαβίωσης των μικροβίων στον βιοαντιδραστήρα δεν επηρεάζονται από την ποιότητα των λυμάτωνΟι συνθήκες λειτουργίας του συστήματος, όπως η HRT και η SRT,μπορεί να ελεγχθεί εντός του βέλτιστου εύρους για τη διατήρηση του μέγιστου ρυθμού αποδόμησης ρύπων.
Μεμβράνη διαχωρισμού στερεού υγρού
Ο βιοαντιδραστήρας με μεμβράνη διαχωρισμού στερεών υγρών είναι ο πιο ευρέως και βαθιά μελετημένος τύπος βιοαντιδραστήρα μεμβράνης στον τομέα της επεξεργασίας νερού.Είναι μια τεχνολογία επεξεργασίας νερού που χρησιμοποιεί τη διαδικασία διαχωρισμού μεμβράνης για την αντικατάσταση της δευτερογενούς δεξαμενής ιζηματοποίησης στην παραδοσιακή διαδικασία ενεργού ιλύματοςΣτην παραδοσιακή τεχνολογία βιολογικής επεξεργασίας λυμάτων, ο διαχωρισμός του νερού από τις ιλύδες ολοκληρώνεται με βαρύτητα στην δευτερεύουσα δεξαμενή ιζηματοποίησης.και η απόδοση διαχωρισμού του εξαρτάται από την απόδοση καθίζησης της ενεργού ιλύοςΌσο καλύτερη είναι η απόδοση καθίζησης, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόδοση διαχωρισμού νερού από λάσπη.και η βελτίωση της ιδιότητας καθίζησης των ιλύων απαιτεί αυστηρό έλεγχο των συνθηκών λειτουργίας της δεξαμενής αερισμούΕξαιτίας της απαίτησης διαχωρισμού στερεού υγρού στην δευτερεύουσα δεξαμενή ιζηματοποίησης,η λάσπη στην δεξαμενή αερισμού δεν μπορεί να διατηρήσει υψηλή συγκέντρωση, συνήθως περίπου 1,5-3,5 mg/l, γεγονός που περιορίζει τον ρυθμό βιοχημικής αντίδρασης.
Ο χρόνος υδραυλικής κατακράτησης (HRT) και η ηλικία της λάσπης (SRT) είναι αλληλεξαρτώμενες, και η αύξηση του όγκου και η μείωση του φορτίου της λάσπης συχνά δημιουργούν αντίφαση.Το σύστημα παράγει επίσης μεγάλη ποσότητα υπολειμματικών ιλύων κατά τη διάρκεια της λειτουργίας.Τα παραδοσιακά συστήματα επεξεργασίας ενεργού ιλύματος είναι επίσης επιρρεπή στην επέκταση ιλύματος.που οδηγεί σε αιωρούμενα στερεά στοιχεία στο απόβλητο και επιδείνωση της ποιότητας του νερού.
Σε απάντηση των παραπάνω ζητημάτων, η MBR συνδυάζει την τεχνολογία διαχωρισμού μεμβράνης με την παραδοσιακή τεχνολογία βιολογικής επεξεργασίας.Το MBR επιτυγχάνει τον διαχωρισμό του χρόνου κατακράτησης ιλύων και του χρόνου υδραυλικής κατακράτησης, βελτιώνοντας σημαντικά την αποδοτικότητα του διαχωρισμού στερεών υγρών.λόγω της αύξησης της συγκέντρωσης της ενεργού ιλύος στην δεξαμενή αερισμού και της εμφάνισης ειδικών βακτηρίων (ιδιαίτερα κυρίαρχων βακτηριακών ομάδων) στην ιλύαΤαυτόχρονα, μειώνοντας την αναλογία F/M για να μειωθεί η ποσότητα της πλεονάζουσας ιλύς που παράγεται (ακόμα και στο μηδέν),πολλά σημαντικά προβλήματα που υπάρχουν στις παραδοσιακές διαδικασίες ενεργού ιλύματος έχουν ουσιαστικά επιλυθεί.
Η ενεργοποιημένη λάσπη αφαιρείται και στη συνέχεια φιλτράρεται μέσα από μια μεμβράνη υπό εξωτερική πίεση.Αυτή η μορφή βιοαντιδραστήρα με μεμβράνη εξαλείφει την ανάγκη για ένα σύστημα κυκλοφορίας υγρού και βασίζεται στην αναρρόφηση νερούΗ συσκευή αυτή είναι πιο συμπαγής και καταλαμβάνει περισσότερο χώρο από έναν ξεχωριστό τύπο και έχει λάβει ιδιαίτερη προσοχή στον τομέα της επεξεργασίας νερού τα τελευταία χρόνια.Παρόλα αυτά, η ροή της μεμβράνης είναι γενικά σχετικά χαμηλή, καθιστώντας την επιρρεπή στην μόλυνση της μεμβράνης και δύσκολη για καθαρισμό και αντικατάσταση μετά τη μόλυνση.
Ο βιοαντιδραστήρας σύνθετης μεμβράνης ανήκει επίσης στον ολοκληρωμένο βιοαντιδραστήρα μεμβράνης σε μορφή,με τη διαφορά ότι η προσθήκη συμπληρωμάτων στο εσωτερικό του βιοαντιδραστήρα σχηματίζει ένα βιοαντιδραστήρα σύνθετης μεμβράνης, που αλλάζει ορισμένα χαρακτηριστικά του αντιδραστήρα.
Χαρακτηριστικά της διαδικασίας
Σε σύγκριση με πολλές παραδοσιακές βιολογικές διαδικασίες επεξεργασίας νερού, η MBR έχει τα ακόλουθα κύρια χαρακτηριστικά:
1、 Υψηλής ποιότητας και σταθερής ποιότητας των λυμάτων
Λόγω της αποτελεσματικής επίδρασης διαχωρισμού της μεμβράνης, η απόδοση διαχωρισμού είναι πολύ καλύτερη από εκείνη των παραδοσιακών δεξαμενών ιζηματοποίησης.με αιωρούμενα στερεά στοιχεία και θολωσία κοντά στο μηδένΤα βακτήρια και οι ιοί απομακρύνονται σε μεγάλο βαθμό και η ποιότητα των απορριμμάτων είναι καλύτερη από το εγχώριο πρότυπο ποιότητας ποικίλων υδάτων που εκδίδεται από το Υπουργείο Κατασκευών (CJ25.1-89).Μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί άμεσα ως μη πόσιμο αστικό ποικίλο νερό.
Ταυτόχρονα, ο διαχωρισμός της μεμβράνης εμποδίζει επίσης πλήρως τους μικροοργανισμούς στον βιοαντιδραστήρα, επιτρέποντας στο σύστημα να διατηρεί υψηλή συγκέντρωση μικροοργανισμών.Αυτό όχι μόνο βελτιώνει τη συνολική απόδοση αφαίρεσης των ρύπων από τη συσκευή αντίδρασηςΤαυτόχρονα, ο αντιδραστήρας έχει καλή προσαρμοστικότητα σε διάφορες αλλαγές στο φορτίο εισόδου (ποιότητα και ποσότητα νερού), είναι ανθεκτικός στα φορτία κρούσης,και μπορεί σταθερά να αποκτήσει υψηλής ποιότητας απόβλητα.
2、 Μικρή παραγωγή πλεονάζουσας ιλύς
Η διαδικασία αυτή μπορεί να λειτουργεί υπό υψηλό όγκο φορτίου και χαμηλό φορτίο ιλύων, με χαμηλή παραγωγή υπολειμμάτων ιλύων (θεωρητικά επιτυγχάνεται μηδενική απόρριψη ιλύων), μειώνοντας το κόστος επεξεργασίας ιλύων.
3、 Μικρό αποτύπωμα, που δεν περιορίζεται από τη θέση ρύθμισης
Ο βιοαντιδραστήρας μπορεί να διατηρήσει υψηλή συγκέντρωση μικροβιακής βιομάζας, με υψηλό όγκο φορτίου στην συσκευή επεξεργασίας και μεγάλο αποτύπωμα, με αποτέλεσμα σημαντική εξοικονόμηση κόστους.Η διαδικασία είναι απλή.Η συσκευή δεν περιορίζεται από την τοποθεσία εγκατάστασης και είναι κατάλληλη για οποιαδήποτε περίσταση..
4、 Μπορεί να αφαιρέσει το άζωτο της αμμωνίας και τις οργανικές ουσίες που είναι δύσκολο να υποβαθμιστούν
Λόγω της πλήρους αφαίρεσης των μικροοργανισμών στον βιοαντιδραστήρα, διευκολύνει τη διατήρηση και την ανάπτυξη μικροοργανισμών αργού πολλαπλασιασμού, όπως τα νιτροποιητικά βακτήρια,βελτιώνοντας έτσι την απόδοση νιτρίωσης του συστήματοςΤαυτόχρονα, μπορεί να αυξήσει τον χρόνο υδραυλικής κατακράτησης ορισμένων ανθεκτικών οργανικών ενώσεων στο σύστημα,το οποίο είναι ευεργετικό για τη βελτίωση της αποδοτικότητας αποδόσεως των ανθεκτικών οργανικών ενώσεων.
5、 Εύκολη λειτουργία και διαχείριση, εύκολο να επιτευχθεί αυτόματο έλεγχο
Η διαδικασία αυτή επιτυγχάνει πλήρη διαχωρισμό του χρόνου υδραυλικής κατακράτησης (HRT) και του χρόνου κατακράτησης ιλύων (SRT), καθιστώντας τον έλεγχο λειτουργίας πιο ευέλικτο και σταθερό.Πρόκειται για μια νέα τεχνολογία που είναι εύκολη στην εφαρμογή στην επεξεργασία λυμάτων και μπορεί να επιτύχει αυτόματο έλεγχο με μικροεπιλογή, καθιστώντας την διαχείριση της λειτουργίας πιο βολική.
6、 Εύκολη μετατροπή από την παραδοσιακή βιοτεχνία
Η διαδικασία αυτή μπορεί να χρησιμεύσει ως μονάδα βαθιάς επεξεργασίας για τις παραδοσιακές διαδικασίες επεξεργασίας λυμάτων,και έχει ευρείες προοπτικές εφαρμογής σε τομείς όπως η βαθιά επεξεργασία των αποβλήτων από σταθμούς επεξεργασίας δευτερογενών αστικών λυμάτων (δηλαδή επιτυγχάνεται επανειλημμένη χρήση αστικών λυμάτων σε μεγάλη κλίμακα).
Οι βιοαντιδραστήρες με μεμβράνη έχουν επίσης ορισμένες ελλείψεις, οι οποίες εκδηλώνονται κυρίως στις ακόλουθες πτυχές:
Το υψηλό κόστος των μεμβρανών συνεπάγεται υψηλότερες επενδύσεις σε υποδομές για βιοαντιδραστήρες μεμβρανών σε σύγκριση με τις παραδοσιακές διαδικασίες επεξεργασίας λυμάτων.
είναι πιθανό να εμφανιστεί μόλυνση της μεμβράνης, γεγονός που προκαλεί δυσκολίες στη λειτουργία και τη διαχείριση·
Υψηλή κατανάλωση ενέργειας: Πρώτον, η διαδικασία διαχωρισμού νερού από λάσπη MBR πρέπει να διατηρεί μια ορισμένη πίεση κίνησης μεμβράνης.Για να διατηρηθεί επαρκής ρυθμός μεταφοράς οξυγόνουΓια να αυξηθεί η ροή της μεμβράνης και να μειωθεί η μόλυνση της μεμβράνης, είναι απαραίτητο να αυξηθεί ο ρυθμός ροής και να ξεπλυθεί η επιφάνεια της μεμβράνης.με αποτέλεσμα μεγαλύτερη κατανάλωση ενέργειας των MBR σε σύγκριση με τις παραδοσιακές διαδικασίες βιολογικής επεξεργασίας.
Φόρμα επεξεργασίας
Η μεμβράνη μπορεί να παρασκευαστεί από διάφορα υλικά, συμπεριλαμβανομένης της υγρής φάσης, της στερεής φάσης και ακόμη και της αέριας φάσης.Σύμφωνα με τα διαφορετικά μεγέθη των πόρων, μπορεί να διαιρεθεί σε μεμβράνες μικροφιλτραρίσματος, μεμβράνες υπερυφιλτραρίσματος, μεμβράνες νανοφιλτραρίσματος και μεμβράνες αντίστροφης όσμωσης.μπορεί να διαιρεθεί σε ανόργανες και οργανικές μεμβράνεςΟι ανόργανες μεμβράνες είναι κυρίως μεμβράνες μικροφιλτραρισμού. Η μεμβράνη μπορεί να είναι ομογενής ή ετερογενής και μπορεί να είναι φορτισμένη ή ηλεκτρικά ουδέτερη.Οι μεμβράνες που χρησιμοποιούνται ευρέως στην επεξεργασία λυμάτων είναι κυρίως ασύμμετρες μεμβράνες στερεής κατάστασης που παρασκευάζονται από οργανικά πολυμερή υλικά.
Κριτήρια ταξινόμησης και ταξινόμηση των μεμβρανών:
1、 υλικό μεμβράνης MBR
1Πολυμερή οργανικά υλικά ταινίας: πολυολεφίνη, πολυαιθυλένιο, πολυακρυλονιτρίλιο, πολυσουλφόνη, αρωματικό πολυαμίδιο, φθοροπολυμερές κλπ.
Οι οργανικές μεμβράνες έχουν σχετικά χαμηλά κόστη, είναι φθηνές, έχουν ώριμες διαδικασίες κατασκευής, ποικίλα μεγέθη και μορφές πόρων και χρησιμοποιούνται ευρέως.είναι επιρρεπείς σε ρύπανση κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, έχουν χαμηλή αντοχή και έχουν μικρή διάρκεια ζωής.
2Αοργανική μεμβράνη: Είναι ένας τύπος στερεής μεμβράνης που είναι ημιδιαπερατό μεμβράνη κατασκευασμένη από ανόργανες ύλες όπως μέταλλα, οξείδια μετάλλων, κεραμικά, πορώδες γυαλί, ζεόλιτες,Ανόργανα πολυμερή υλικά, κλπ.
Οι ανόργανες μεμβράνες που χρησιμοποιούνται επί του παρόντος στο MBR είναι κυρίως κεραμικές μεμβράνες, οι οποίες έχουν τα πλεονεκτήματα της δυνατότητας χρήσης σε περιβάλλοντα με pH=0-14, πίεση P<10MPa και θερμοκρασία <350 °C.Έχουν υψηλή ροή και σχετικά χαμηλή κατανάλωση ενέργειαςΤα μειονεκτήματα είναι: υψηλό κόστος, αντοχή σε αλκαλικά, χαμηλή ελαστικότητα,και δυσκολία στην επεξεργασία και την προετοιμασία του φιλμ.
2、 Μέγεθος πόρων της μεμβράνης MBR
Οι μεμβράνες που χρησιμοποιούνται συνήθως στην τεχνολογία MBR είναι οι μεμβράνες μικροδιήθησης (MF) και οι μεμβράνες υπεριώδους διήθησης (UF), κυρίως με μέγεθος πόρου 0,1-0,4 μm,που επαρκεί για αντιδραστήρες με μεμβράνη τύπου διαχωρισμού στερεών-ρευστών.
Τα συνηθισμένα χρησιμοποιούμενα πολυμερή υλικά για μεμβράνες μικροφιλτρίσματος περιλαμβάνουν πολυανθρακικό, εστέρα κυτταρίνης, φθοριούχο πολυβινυλιδίνη, πολυσουλφόνιο, πολυτετραφθοριαιθυλένιο, χλωριούχο πολυβινύλιο,Πολυεθεριμίδιο, πολυπροπυλένιο, πολυεθεροκετόνη, πολυαμίδιο κλπ.
Τα κοινά πολυμερή υλικά για υπεριρόλυση περιλαμβάνουν την πολυσουλφόνη, την πολυεθερσουλφόνη, το πολυαμίδιο, το πολυακρυλονιτρίλιο (PAN), το φθοριούχο πολυβινυλίδιο, το εστέρα κυτταρίνης, την πολυεθερκετόνη, το πολυαμίδιο,πολυαιθεραμίδιο, κλπ.
3、 Μονάδα μεμβράνης MBR
Για να διευκολυνθεί η βιομηχανική παραγωγή και εγκατάσταση, να βελτιωθεί η απόδοση της μεμβράνης και να επιτευχθεί η μέγιστη έκταση μεμβράνης ανά μονάδα όγκου,η μεμβράνη συνήθως συναρμολογείται σε βασικό εξοπλισμό μονάδας σε κάποια μορφήΗ διάταξη αυτή ονομάζεται ενότητα μεμβράνης.
Υπάρχουν πέντε κοινώς χρησιμοποιούμενες μορφές κατασκευαστικών στοιχείων μεμβράνης στη βιομηχανία:
Η πρώτη δύο χρησιμοποιούν επίπεδη ταινία, ενώ οι τρεις τελευταίες χρησιμοποιούν σωληνωτή ταινία.Διάμετρος μεμβράνης κυκλικού σωλήνα > 10 mm; τύπος τριχοειδούς -0,5~10,0 mm· τύπος κούφιας ινών <0,5 mm>.
Πίνακας: Χαρακτηριστικά διαφόρων συστατικών μεμβράνης
Οι συνήθως χρησιμοποιούμενες μορφές ενότητες μεμβράνης στη διαδικασία MBR περιλαμβάνουν τύπο πλακέτου, τύπου κυκλικού σωλήνα και τύπου κούφιας ινών.
Είναι μία από τις πρώτες μορφές ενότητες μεμβράνης που χρησιμοποιούνται στην τεχνολογία MBR, με εμφάνιση παρόμοια με μια κανονική πιεστή φίλτρου πλάκας και πλαισίου.βολική λειτουργίαΤα μειονεκτήματα είναι: σύνθετη σφραγίδα, υψηλή απώλεια πίεσης και χαμηλή πυκνότητα συσκευασίας.
Στρογγυλός τύπος σωλήνα:
Αποτελείται από μια μεμβράνη και ένα στήριγμα μεμβράνης και έχει δύο τρόπους λειτουργίας: τύπο εσωτερικής πίεσης και τύπο εξωτερικής πίεσης.όπου το νερό εισόδου ρέει από το εσωτερικό του σωλήνα και το διαπεραστικό ρέει από το εξωτερικό του σωλήναΗ διάμετρος της μεμβράνης είναι μεταξύ 6-24mm. Τα πλεονεκτήματα της κυκλικής μεμβράνης σωλήνα είναι: το υγρό τροφοδοσίας μπορεί να ελέγξει την ταραχώδη ροή, δεν είναι εύκολο να μπλοκαριστεί, είναι εύκολο να καθαριστεί και έχει χαμηλή απώλεια πίεσης.Το μειονέκτημα είναι ότι η πυκνότητα συσκευασίας είναι χαμηλή..
Τύπος κούφιας ινών:
Η εξωτερική διάμετρος είναι γενικά 40-250 μm, και η εσωτερική διάμετρος είναι 25-42 μm. Τα πλεονεκτήματα είναι υψηλή συμπιεστική αντοχή και αντοχή σε παραμόρφωση.Τα συστατικά συχνά τοποθετούνται απευθείας στον αντιδραστήρα χωρίς την ανάγκη για δοχεία πίεσης.Τα πλεονεκτήματα είναι: υψηλή πυκνότητα συσκευασίας, σχετικά χαμηλό κόστος, μακρά διάρκεια ζωής,μπορούν να χρησιμοποιούνται μεμβράνες από ίνες από νάιλον με σταθερές φυσικές και χημικές ιδιότητες και χαμηλή διαπερατότηταΗ μεμβράνη έχει καλή αντοχή στην πίεση και δεν απαιτεί υλικά υποστήριξης.και ρύπανση και πόλωση συγκέντρωσης έχουν σημαντική επίδραση στην απόδοση διαχωρισμού της μεμβράνης.
Γενικές απαιτήσεις για τον σχεδιασμό της ενότητας μεμβράνης MBR:
Να παρέχει επαρκή μηχανική υποστήριξη στη μεμβράνη, να εξασφαλίζει ομαλή ροή των καναλιών και να εξαλείφει τις νεκρές γωνίες και τις περιοχές στάσιμου νερού.
Μικρή κατανάλωση ενέργειας, ελαχιστοποίηση της πόλωσης της συγκέντρωσης, βελτίωση της απόδοσης διαχωρισμού και μείωση της μόλυνσης της μεμβράνης.
Η υψηλότερη δυνατή πυκνότητα συσκευασίας, εύκολη εγκατάσταση, καθαρισμό και αντικατάσταση·
Ο Έχει επαρκή μηχανική αντοχή, χημική και θερμική σταθερότητα.
Η επιλογή των εξαρτημάτων μεμβράνης θα πρέπει να λαμβάνει πλήρως υπόψη το κόστος τους, την πυκνότητα συσκευασίας, τα σενάρια εφαρμογής, τις διαδικασίες του συστήματος, την μόλυνση και τον καθαρισμό της μεμβράνης, τη διάρκεια ζωής κλπ.
Πεδίο εφαρμογής
Από τα μέσα έως τα τέλη της δεκαετίας του 1990, οι βιοαντιδραστήρες με μεμβράνη είχαν εισέλθει στο στάδιο πρακτικής εφαρμογής στο εξωτερικό.ήταν ο πρώτος που ξεκίνησε ένα βιοαντιδραστήρα με υπερ-φιλτράρισμα σωληνιακής μεμβράνης και το εφάρμοσε στην επεξεργασία αστικών λυμάτωνΓια να εξοικονομήσει την κατανάλωση ενέργειας, η εταιρεία έχει επίσης αναπτύξει ενυδατωμένες κούφες ενότητες μεμβράνης ινών.Ο βιοαντιδραστήρας με μεμβράνη που αναπτύχθηκε από την εταιρεία έχει εφαρμοστεί σε περισσότερα από δέκα μέρη, συμπεριλαμβανομένων των Ηνωμένων Πολιτειών, Γερμανίας, Γαλλίας και Αιγύπτου, με κλίμακα που κυμαίνεται από 380m3/d έως 7600m3/d.και έχει συσσωρεύσει χρόνια εμπειρίας στην εφαρμογή του MBRΗ Kubota Corporation στην Ιαπωνία είναι μια άλλη ανταγωνιστική εταιρεία στην πρακτική εφαρμογή των βιοαντιδραστήρων μεμβράνης.παραγωγή μεμβρανών πλάκας με χαρακτηριστικά όπως υψηλή ροήΟρισμένοι εγχώριοι ερευνητές και επιχειρήσεις προσπαθούν επίσης στην πρακτική εφαρμογή της MBR.
Σήμερα, οι βιοαντιδραστήρες με μεμβράνη εφαρμόζονται στους ακόλουθους τομείς:
1、 Επεξεργασία αστικών λυμάτων και επαναχρησιμοποίηση νερού σε κτίρια
Η πρώτη μονάδα επεξεργασίας λυμάτων που χρησιμοποιεί την τεχνολογία MBR κατασκευάστηκε από την αμερικανική εταιρεία Dorr Oliver το 1967, η οποία επεξεργάστηκε 14 m3/d λυμάτων.ένα σύστημα επαναχρησιμοποίησης λυμάτων τέθηκε σε πρακτική χρήση σε ένα πολυώροφο κτίριο στην ΙαπωνίαΤο 1980, η Ιαπωνία έχτισε δύο εργοστάσια επεξεργασίας MBR με παραγωγικές ικανότητες 10m3/ημέρα και 50m3/ημέρα αντίστοιχα.με μέγιστη χωρητικότητα επεξεργασίας 500m3/ημέραΤο 1997 η Wessex δημιούργησε το μεγαλύτερο σύστημα MBR στον κόσμο στο Porlock του Ηνωμένου Βασιλείου,με ημερήσια παραγωγική ικανότητα 2000 m3Το 1999, η Wessex έχτισε επίσης εργοστάσιο MBR 13000 m3/d στο Swanage, Dorset.
Τον Μάιο του 1998, το πιλοτικό σύστημα ολοκληρωμένου βιοαντιδραστήρα με μεμβράνη που διεξήχθη από το Πανεπιστήμιο Tsinghua πέρασε την εθνική πιστοποίηση.Το Πανεπιστήμιο Tsinghua έχτισε ένα πρακτικό σύστημα MBR στο νοσοκομείο Haidian Township στο Πεκίνο για την επεξεργασία λυμάτων νοσοκομείωνΤο έργο ολοκληρώθηκε και τέθηκε σε λειτουργία τον Ιούνιο του 2000 και λειτουργεί σήμερα κανονικά.Η καθηγήτρια Yang Zaoyan και η ερευνητική ομάδα της από το Πανεπιστήμιο Tianjin ολοκλήρωσαν ένα έργο επίδειξης MBR στο κτίριο Puchen στο Tianjin New Technology Industrial ParkΤο σύστημα επεξεργάζεται 25 τόνους λυμάτων ημερησίως, τα οποία χρησιμοποιούνται για την αποχέτευση των τουαλετών και την ψεκασμό των πράσινων χώρων.7 kW · h ενέργειας ανά τόνο λυμάτων.
2、 Καθαρισμός βιομηχανικών λυμάτων
Από τη δεκαετία του 1990, τα αντικείμενα επεξεργασίας της MBR έχουν συνεχώς επεκταθεί.Η MBR έχει επίσης λάβει ευρεία προσοχή στην επεξεργασία βιομηχανικών λυμάτων, όπως επεξεργασία λυμάτων βιομηχανίας τροφίμων, λυμάτων υδάτινης επεξεργασίας, λυμάτων υδατοκαλλιέργειας, λυμάτων παραγωγής καλλυντικών, λυμάτων βαφής και λυμάτων πετροχημικών,όλα τα οποία έχουν επιτύχει καλά αποτελέσματα επεξεργασίαςΣτις αρχές της δεκαετίας του 1990, οι Ηνωμένες Πολιτείες έχτισαν ένα σύστημα MBR στο Οχάιο για την επεξεργασία βιομηχανικών λυμάτων από ένα συγκεκριμένο εργοστάσιο παραγωγής αυτοκινήτων.και το οργανικό φορτίο του συστήματος έφτασε το 6Το ποσοστό απομάκρυνσης COD ήταν 94% και η συντριπτική πλειοψηφία του πετρελαίου και του λίπους υποβαθμίστηκε.μια μονάδα εκχύλισης και επεξεργασίας λιπαρών χρησιμοποιεί την παραδοσιακή τεχνολογία επεξεργασίας λυμάτων οξείδωσης για την επεξεργασία των λυμάτων παραγωγήςΕξαιτίας της επέκτασης της κλίμακας παραγωγής, η λάσπη φουσκώνει και είναι δύσκολο να διαχωριστεί.
3、 Καθαρισμός μικροκαθαρισμένου πόσιμου νερού
Με την ευρεία χρήση των λιπασμάτων αζώτου και των εντομοκτόνων στη γεωργία, το πόσιμο νερό έχει επίσης μολυνθεί σε διαφορετικό βαθμό.Η Lyonnaise des Eaux ανέπτυξε τη διαδικασία MBR στα μέσα της δεκαετίας του '90.Το 1995, η εταιρεία έχτισε ένα εργοστάσιο στο Douchy, στην Αγγλία, όπου εργάζεται για την κατασκευή ενός νέου εργοστασίου, το οποίο έχει τις λειτουργίες βιολογικής απονιτρίωσης, προσρόφησης εντομοκτόνων και αφαίρεσης θολών.Γαλλία με ημερήσια παραγωγική ικανότητα 400m3 πόσιμου νερούΗ συγκέντρωση αζώτου στο απόβλητο είναι κάτω από 0,1 mg/l NO2, και η συγκέντρωση εντομοκτόνου είναι κάτω από 0,02 μg/l.
4、 Επεξεργασία λυμάτων από περιττώματα
Η περιεκτικότητα σε οργανικές ουσίες στα αποβλήτα είναι υψηλή και οι παραδοσιακές μέθοδοι επεξεργασίας απονυτρίωσης απαιτούν υψηλή συγκέντρωση ιλύων.που επηρεάζει την αποτελεσματικότητα της τριτογενούς θεραπείαςΗ εμφάνιση του MBR έχει επιλύσει αποτελεσματικά αυτό το πρόβλημα και έχει καταστήσει δυνατή την άμεση επεξεργασία των περιττών λυμάτων χωρίς αραίωση.
Η Ιαπωνία έχει αναπτύξει μια τεχνολογία επεξεργασίας κοπράνων και ούρων γνωστή ως σύστημα NS,με πυρήνα συνδυασμό συσκευής επίπεδης μεμβράνης και αερόβιας υψηλής συγκέντρωσης βιοαντιδραστήρα ενεργού ιλύματοςΤο σύστημα NS κατασκευάστηκε στην πόλη Echigo, επαρχία Saitama, Ιαπωνία, το 1985, με παραγωγική ικανότητα 10kL/ημέρα.νέες εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων κατασκευάστηκαν στο Νομό Ναγκασάκι και το Νομό ΚουμαμότοΗ επίπεδη ταινία στο σύστημα NS τοποθετείται παράλληλα με δεκάδες ομάδες, η καθεμία με έκταση περίπου 0,4m2, για να δημιουργηθεί μια συσκευή πλαισίου που μπορεί να ανοίξει και να ξεπλύνει αυτόματα.Το υλικό της μεμβράνης είναι μια μεμβράνη υπεριρότητας πολυσουλφόνων με μέγιστο μοριακό βάρος 20000Η συγκέντρωση των ιλύων στον αντιδραστήρα διατηρείται στο εύρος των 15000-18000mg/l. Μέχρι το 1994, η Ιαπωνία είχε πάνω από 1200 συστήματα MBR που χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία των περιττών λυμάτων από περισσότερους από 40 εκατομμύρια ανθρώπους.
5、 Επεξεργασία απορριμμάτων/διαρροής λιπασμάτων
Το απορριμματισμένο υλικό χωματερή/συστατικό περιέχει υψηλές συγκεντρώσεις ρύπων και η ποιότητα και η ποσότητά του ποικίλλουν ανάλογα με το κλίμα και τις συνθήκες λειτουργίας.Η τεχνολογία MBR χρησιμοποιήθηκε από πολλές μονάδες επεξεργασίας λυμάτων για την επεξεργασία αυτού του τύπου λυμάτων πριν από το 1994Ο συνδυασμός της τεχνολογίας MBR και RO μπορεί όχι μόνο να αφαιρέσει το SS, την οργανική ύλη και το άζωτο, αλλά επίσης να αφαιρέσει αποτελεσματικά τα άλατα και τα βαρέα μέταλλα. Envirogen Corporation in the United States developed an MBR for the treatment of leachate from landfills and built a device with a daily processing capacity of 400000 gallons (approximately 1500m3/d) in New Jersey, το οποίο τέθηκε σε λειτουργία στα τέλη του 2000.και η συγκέντρωσή του των επεξεργασμένων ρύπων είναι 50-100 φορές μεγαλύτερη από εκείνη των συμβατικών συσκευών επεξεργασίας λυμάτωνΟ λόγος για την επίτευξη αυτού του αποτελέσματος επεξεργασίας είναι ότι το MBR μπορεί να διατηρήσει αποτελεσματικά βακτήρια και να επιτύχει μια βακτηριακή συγκέντρωση 50000 mg/l.η επιρροή της COD κυμαίνεται από αρκετές εκατοντάδες έως 40000, και το ποσοστό αφαίρεσης των ρύπων έφτασε πάνω από 90%.
Κύρια πεδία εφαρμογής και αντίστοιχα ποσοστά MBR στο εσωτερικό και στο εξωτερικό:
Ποσοστό των τύπων λυμάτων (%)
Βιομηχανικά λύματα 27 Αστικά λύματα 12
Κατασκευαστικά λύματα 24 σκουπίδια 9
Καθαρίσματα οικιακών χρήσεων 27
