7 essentiële kenmerken van hoogwaardige MBR-membranen in geïntegreerde modulaire systemen

Het selecteren van het juiste MBR-membraan is complexer dan alleen controleren of het in staat is afvalwater te filteren. Het membraan moet stabiele filtering, weerstand tegen vervuiling en reinigingsvermogen bieden en moet op een gecoördineerde manier samenwerken met andere zuiveringssystemen. geïntegreerde modulaire systemen, Met name de membraanmodules, beluchtingssystemen, regelsystemen en andere onderdelen zijn zo ontworpen dat ze als één compact systeem functioneren.

De volgende kenmerken zijn ook nuttig voor ingenieurs, installatiebeheerders en kopers bij de evaluatie van MBR-membranen: poriestructuur, flux, weerstand tegen vervuiling, materiaalsterkte, reinigingscompatibiliteit, werkingsbereik en systeemintegratie.

Al deze punten samen geven een beter inzicht in de prestatiecapaciteiten van een membraan in een waterzuiveringssysteem.

1. Uniforme en fijne poriënstructuur

De poriënstructuur bepaalt wat er door het membraan heen gaat en wat er in het biologische zuiveringsproces achterblijft. De poriën van een hoogwaardig MBR-membraan moeten klein en uniform zijn om een ​​goede scheiding van vaste stoffen en vloeistoffen te garanderen.

Volgens de specificaties van QILEE voor MBR-membranen met holle vezels is het scheidingsmateriaal van het membraan PVDF, het dragermateriaal PET en de nominale poriegrootte van het membraan 0,05 μm.

2. Stabiele flux voor consistente waterproductie

De flux is de hoeveelheid water die gedurende een bepaalde tijd door een bepaald membraanoppervlak stroomt. De stabiliteit van de flux is cruciaal, omdat het membraan een specifieke hoeveelheid gezuiverd water moet produceren bij een minimale werkdruk.

De specificaties voor MBR geven een ontwerpflux van 10–30 LMH en een operationele flux van 15–30 L/m²·h bij 25 °C aan.

De werkelijke doorstroming wordt beïnvloed door de eigenschappen van het afvalwater, de temperatuur van het afvalwater, de aard van het slib en de bedrijfsomstandigheden. Bij modulaire installaties maakt een bekend doorstromingsbereik het echter mogelijk voor ingenieurs om het juiste membraanoppervlak te selecteren voor de vereiste zuiveringscapaciteit.

Een praktisch en stabiel werkingsbereik is nuttiger voor de planning van systemen op lange termijn.

3. Sterke weerstand tegen vervuiling

Vervuiling is de ophoping van vaste stoffen en ander materiaal op het membraanoppervlak, waardoor filtratie moeilijker wordt. Het is een van de belangrijkste operationele problemen van MBR-processen.

Een geschikt membraanontwerp kan helpen bij het beheersen van vervuilingsverschijnselen. Het membraan is gemaakt van een hydrofiele PVDF-legering en heeft een uniforme verdeling van holle vezels om de ophoping van slib rond de vezels te minimaliseren.

Vervuiling kan niet zomaar volledig worden uitgesloten. Het praktische doel is om vervuiling onder controle te houden door een goed membraanontwerp, adequate beluchting, de juiste bedrijfsomstandigheden en regelmatige reiniging.

Dit is belangrijk, want naarmate de vervuiling toeneemt, kan de filtratieprestatie afnemen en moet het membraan mogelijk vaker gereinigd worden. Een membraan dat een betere beheersing van de vervuiling mogelijk maakt, kan de dagelijkse werkzaamheden minder stressvol maken.

4. Duurzame materialen en mechanische sterkte

Een MBR-membraan moet echter continu bestand zijn tegen filtratie, beluchting, terugspoelen, reiniging en hantering.

Bij de constructie van het membraan worden PVDF (scheidingslaag) en PET (drager) gebruikt. Andere specificaties zijn onder meer een treksterkte van meer dan 150 N en een afpelsterkte van meer dan 3 N.

Dit is met name belangrijk voor membraanelementen als deze herhaaldelijk worden blootgesteld aan bedrijfsdruk, reinigingscycli en fysiek contact.

5. Reinigingscompatibiliteit

Hoe goed een membraan ook is, vervuilingspreventie is noodzakelijk. De reinigingsmethode moet daarom bij de keuze van het membraan in overweging worden genomen en niet buiten beschouwing worden gelaten.

De ophoping van vaste stoffen kan worden verminderd door luchtreiniging en het prestatieniveau van het membraan kan worden hersteld door terugspoelen en chemische reiniging.

De maximale terugspoeldruk bedraagt ​​70 kPa en het systeem wordt pulserend belucht. Afhankelijk van de gekozen bedrijfsmodus kan het membraan met of zonder terugspoeling worden gebruikt.

Een geschikte reinigingsstrategie kan worden toegepast om de prestaties van het membraan tussen de reinigingen te behouden. Het biedt operators ook een eenvoudiger onderhoudsprogramma, in plaats van correctief onderhoud uit te voeren nadat de filtratieprestaties zijn verslechterd.

6. Een geschikt werkingsbereik

Tijdens de werking kan de samenstelling van het afvalwater variëren, en een membraan moet specifieke druk-, temperatuur- en pH-waarden aankunnen.

Volgens de specificaties is een aanbevolen transmembraandrukbereik van 0–35 kPa, een bedrijfstemperatuurbereik van 5–40 °C en een bedrijfs-pH-bereik van 2–10 vereist. Chemische reiniging wordt aanbevolen voor een pH-bereik van 1-12.

Deze beperkingen kunnen door ingenieurs worden gebruikt om te bepalen of het membraan naar behoren zal functioneren onder de beoogde bedrijfsomstandigheden. Deze limieten moeten altijd in overweging worden genomen in combinatie met de feitelijke kenmerken van het afvalwater en de omstandigheden tijdens normaal gebruik en reiniging.

Kennis van deze beperkingen vóór de installatie helpt ook om een ​​mismatch tussen het membraan en het behandelingsproces te voorkomen.

7. Compatibiliteit met modulaire systeemontwerpen

Het systeem rondom het membraan moet ook op het membraan zelf aansluiten. De membraanfase is geïntegreerd met andere behandelingselementen, zoals beluchtingsapparatuur, pompen, besturingselementen, enz., in geïntegreerde modulaire systemen.

QILEE's   geïntegreerde membraansystemen zijn gebaseerd op verschillende op sledes gemonteerde configuraties met verschillende membraanoppervlakken en -afmetingen. Het totale membraanoppervlak dat voor de MBR-sledes wordt vermeld, varieert van 400 m² tot 2.520 m².

Het transformeert de keuze voor membranen van een loutere component naar een ontwerpbeslissing voor het gehele systeem.

Overzicht van de belangrijkste kenmerken van MBR-membranen

De keuze van een MBR-membraan voor een geïntegreerd systeem

Deze zeven kenmerken moeten als geheel worden beschouwd en niet afzonderlijk. Goede prestaties zijn niet alleen afhankelijk van een hoge doorstroming, maar ook van het gemak waarmee het membraan kan worden gereinigd. Evenzo zijn hoge mechanische eigenschappen niet nuttig wanneer de membraanconfiguratie niet optimaal is voor de vereiste capaciteit.

Het is beter om te beginnen met de kenmerken van het afvalwater, de vereiste doorstroming, de bedrijfsomstandigheden, de reinigingsmethode en de beschikbare ruimte voor de installatie. Deze membraanspecificaties kunnen vervolgens met deze eisen worden vergeleken.

Voor projecten die op zoek zijn naar een kleiner behandelingssysteem, biedt QILEE een oplossing. Geïntegreerde modulaire systemen   met membraangebaseerde oplossingen die aan uiteenlopende behandelingsbehoeften voldoen.

Conclusie

Een goed MBR-membraan vereist meer dan alleen een fijn filter. De praktische prestaties worden beïnvloed door de poriënstructuur, de doorstroming, de weerstand tegen vervuiling, de duurzaamheid, de reinigingscompatibiliteit, het werkingsbereik en de compatibiliteit met het systeem.

Deze 7 kenmerken vormen de basis van een eenvoudige checklist om membranen te vergelijken vóór de selectie. Een juiste afstemming van het membraan op het afvalwater, de bedrijfsomstandigheden en het grotere IMS-systeem biedt de engineer en operators een solide basis voor stabiele behandeling, voorspelbare werking en beheersbaar onderhoud.

Voor projecten die compacte en flexibele zuiveringsoplossingen vereisen, bieden de geïntegreerde modulaire systemen van QILEE membraangebaseerde zuiveringsopties die zijn ontworpen om te voldoen aan verschillende eisen op het gebied van afvalwaterzuivering.