10 korzyści ze stosowania membran MBR w uzdatnianiu wody

Technologia bioreaktora membranowego (MBR) jest powszechnie stosowana, gdy oczyszczanie ścieków wymaga zagwarantowania jakości ścieków przy minimalnych wymaganiach przestrzennych. Wykorzystuje ona oczyszczanie biologiczne wraz z filtracją membranową, dzięki czemu membrana odfiltrowuje biomasę i zawiesiny, a mikroorganizmy są wykorzystywane do oczyszczania biodegradowalnych zanieczyszczeń.

Wydajność membrany nie jest jedynym czynnikiem w projekcie przemysłowym, komunalnym, komercyjnym czy zdecentralizowanym. Podczyszczanie, napowietrzanie, obciążanie membrany, strategia czyszczenia oraz charakterystyka ścieków – wszystkie te czynniki mają istotne znaczenie. Współpracując z dostawcą systemu uzdatniania wody, należy upewnić się, że te elementy działają w ramach jednego procesu; można to osiągnąć, wybierając doświadczonego dostawcę.

Kompetentny producent systemów uzdatniania wody będzie w stanie dobrać odpowiednią powierzchnię membran, pompy, zbiorniki, elementy sterujące i stopnie uzdatniania dostosowane do rzeczywistych warunków, a dostosowany do indywidualnych potrzeb system uzdatniania wody można zastosować w przypadku ograniczonej przestrzeni, zmiennych przepływów lub celów ponownego wykorzystania.

Przyjrzyjmy się 10 praktycznym zaletom stosowania membran MBR w uzdatnianiu wody.

Jak działają membrany MBR w uzdatnianiu wody

MBR to reaktor biologiczny, w którym mikroorganizmy biologiczne są wykorzystywane do usuwania biodegradowalnej materii organicznej. Następnie zmieszany płyn trafia na membrany mikrofiltracyjne lub ultrafiltracyjne. Woda jest filtrowana przez membranę, a osad czynny i zawiesiny pozostają w reaktorze.

Jest to zamiennik osadnika wtórnego stosowanego w wielu konwencjonalnych oczyszczalniach z osadem czynnym. Ma on tę zaletę, że poprawia kontrolę nad retencją biomasy i klarownością ścieków, ponieważ separacja nie opiera się już głównie na opadaniu grawitacyjnym.

10 kluczowych zalet membran MBR

1. Stale niski poziom zawieszonych ciał stałych

Funkcją membrany MBR jest zapobieganie kontaktowi roztworu z wodą oczyszczoną. „Utrzymuje” jest w tym kontekście technicznie błędne. Membrana zatrzymuje cząstki stałe.

Pomaga to zapewnić stałą czystość ścieków, co jest korzystne, gdy urządzenia znajdujące się dalej w strumieniu są wrażliwe na obecność ciał stałych lub gdy wymagania dotyczące jakości odprowadzanych ścieków są stabilne.

2. Mniejszy ślad procesowy

Zazwyczaj po biologicznym procesie oczyszczania, takim jak konwencjonalny osad czynny, musi nastąpić proces klarowania wtórnego. Jednak duże osadniki mogą nie być konieczne w przypadku stosowania MBR, czyli metody separacji fazy stałej od cieczy z wykorzystaniem membran.

3. Większa retencja biomasy

W przypadku membran MBR osad czynny pozostaje w systemie biologicznym i nie jest odprowadzany wraz z oczyszczoną wodą. Może to mieć miejsce przy wyższym stężeniu biomasy niż jest to możliwe w wielu systemach opartych na oczyszczaniu.

Może to zapewnić większą wydajność oczyszczania biologicznego na jednostkę objętości reaktora i może zapewnić dodatkową elastyczność w zakresie określania wielkości i obciążenia reaktora w fazie projektowania.

4. Lepsza kontrola czasu retencji ciał stałych

MBR pozwala na lepsze oddzielenie czasu retencji substancji stałych (SRT) od czasu retencji hydraulicznej (HRT) niż konwencjonalne systemy klarowania. Woda może przepływać przez proces, a mikroorganizmy mogą przebywać w reaktorze znacznie dłużej.

Dzięki temu skraca się czas przebywania cieczy w środowisku hydraulicznym niezbędny do osiągnięcia pożądanych celów oczyszczania biologicznego, przy jednoczesnym utrzymaniu pożądanej populacji drobnoustrojów.

5. Mniejsze uzależnienie od osadzania się osadu

Dobre właściwości sedymentacyjne osadu są ważne dla osadników wtórnych. Przenoszenie cząstek stałych może się zwiększyć z powodu pęcznienia, zaburzeń hydraulicznych lub zmian składu ścieków.

Chociaż membrany MBR nie eliminują potrzeby kontroli biologicznej, ostateczna separacja jest znacznie mniej zależna od osadzania. Zapewnia to bardziej niezawodną barierę przy zmienności osadu.

6. Lepsze przygotowanie do ponownego wykorzystania wody

Ścieki MBR mogą stanowić bardzo silny strumień zasilający systemy ponownego wykorzystania, ponieważ znaczna część zawiesiny jest już usunięta. Następnie można je poddać dezynfekcji, obróbce węglem aktywnym, odwróconej osmozie lub innym procesom polerowania.

Etapowe podejście jest ważne, ponieważ w przypadku nawadniania, chłodzenia, wody procesowej i zastosowań o wysokiej czystości cele dotyczące jakości wody są różne.

7. Lepsze wykorzystanie istniejącej objętości zbiornika

MBR może być atrakcyjnym wyborem w przypadku modernizacji, gdzie trudno jest włączyć nowe zbiorniki biologiczne lub osadniki. Czasami pozwala to na wykorzystanie istniejącej objętości reaktora z większą intensywnością ze względu na wyższe stężenie biomasy.

W przypadku modernizacji nadal konieczne są kontrole wydajności hydraulicznej, transferu tlenu, konstrukcji zbiornika membranowego, wstępnego oczyszczania, rurociągów i transportu osadów. Zaletą jest to, że intensyfikacja procesu niekoniecznie oznacza rozbudowę zakładu.

8. Łatwiejsza rozbudowa modułowa

Z natury systemy membranowe są modułowe. Projektanci mogą decydować o liczbie elementów/płyt membranowych w zależności od przepływu, obciążenia i strumienia roboczego, a także zapewnić przestrzeń na przyszłą rozbudowę.

Firma QILEE dostarcza systemy membran z włókien pustych MBR oraz modułowe konfiguracje membran do zastosowań komunalnych, przemysłowych, zdecentralizowanych i ponownego wykorzystywania wody.

9. Nadaje się do obróbki w opakowaniach i kontenerach

Układy oczyszczania w obudowach lub kontenerach są odpowiednie dla MBR, ponieważ oczyszczanie biologiczne i separacja membranowa mogą być zintegrowane w kompaktowym ciągu technologicznym. Przed dostarczeniem możliwe jest zintegrowanie pomp, dmuchaw, modułów membranowych, oprzyrządowania i elementów sterujących.

Ponadto QILEE pakuje MBR w systemy łączone z innymi technologie oczyszczania ścieków w razie konieczności przeprowadzenia wstępnej obróbki lub polerowania.

10 Elastyczność w zakresie integracji z innymi etapami leczenia.

MBR może być stosowany do ścieków biodegradowalnych i nie jest rozwiązaniem uniwersalnym. Czasami, przed lub po etapie biologicznym, konieczne może być oczyszczenie olejów, dużych ładunków zawiesiny, związków toksycznych, rozpuszczonych soli lub szczególnie trudnych związków przemysłowych.

W zależności od rodzaju ścieków, MBR można połączyć z przesiewaniem, oczyszczaniem chemicznym, flotacją rozpuszczonym powietrzem, ultrafiltracją, nanofiltracją, odwróconą osmozą, dezynfekcją i odwadnianiem osadu.

Wybór dostawcy systemu uzdatniania wody dla projektu MBR

Dostawca systemu uzdatniania wody powinien zacząć od charakterystyki ścieków, a nie od standardowego pakietu membran. Istotnymi parametrami projektowymi są: średni przepływ, przepływ szczytowy, obciążenie ChZT, obciążenie BZT, zawartość ciał stałych, temperatura, pH, oleje, składniki odżywcze, wymagania dotyczące zrzutu ścieków, cele ponownego wykorzystania oraz dostępna przestrzeń.

Następnie, w ramach projektu należy uwzględnić przepływ membrany, zapotrzebowanie na czyszczenie powietrzem, ciśnienie transmembranowe, czyszczenie, wstępną obróbkę, instrumenty, straty osadu i redundancję.

Oprócz procesów UF, NF, RO i innych procesów oczyszczania ścieków, Uzdatnianie wody QILEE W ofercie znajdują się membrany MBR i zintegrowane systemy membranowe. Dzięki temu MBR można traktować jako część kompletnego procesu oczyszczania, a nie jako samodzielny etap, w sytuacjach, gdy konieczne jest zastosowanie wielu etapów oczyszczania.

Wniosek

Membrany MBR są szczególnie skuteczne w przypadku projektów wymagających zagwarantowanego usuwania zawiesin, minimalnej powierzchni terenu, retencji biomasy lub solidnego fundamentu do ponownego wykorzystania wody.

MBR nie jest bezobsługowy. Na wydajność cyklu życia negatywnie wpływają zanieczyszczenia, energia napowietrzania, okresowe czyszczenie, wstępne oczyszczanie, planowanie wymiany oraz sprawność działania operatora.

Z tego powodu wybór dostawcy systemu uzdatniania wody, doświadczonego producenta systemów uzdatniania wody lub niestandardowego systemu uzdatniania wody musi zawsze opierać się na rzeczywistych danych o dopływie i zdefiniowanych celach oczyszczania. Technologia MBR może stanowić solidną i elastyczną platformę do oczyszczania ścieków, jeśli dobór membran zostanie połączony z odpowiednią konstrukcją biologiczną, dostosowaną do rzeczywistych zastosowań.