7 niezbędnych cech wysokiej jakości membran MBR w zintegrowanych systemach modułowych

Wybór odpowiedniej membrany MBR jest bardziej złożony niż tylko sprawdzenie, czy nadaje się ona do filtrowania ścieków. Membrana powinna zapewniać stabilne filtrowanie, odporność na zanieczyszczenia i zdolność czyszczenia oraz działać w sposób skoordynowany z innymi systemami oczyszczania. zintegrowane systemy modułowe, w szczególności moduły membranowe, systemy napowietrzania, sterowania i inne elementy są zaprojektowane tak, aby działać jako pojedynczy, kompaktowy system.

Poniższe cechy są również przydatne dla inżynierów, operatorów zakładów i kupujących przy ocenie membran MBR: struktura porów, topnik, odporność na zanieczyszczenia, wytrzymałość materiału, możliwość czyszczenia, zakres roboczy i integracja systemu.

Rozważone łącznie, wszystkie te punkty pozwalają lepiej zrozumieć możliwości membrany w systemie oczyszczania.

1. Jednolita i drobna struktura porów

Struktura porów wpływa na to, co przejdzie przez membranę, a co pozostanie w procesie oczyszczania biologicznego. Pory wysokiej jakości membrany MBR powinny być małe i jednorodne, aby zapewnić dobrą separację fazy stałej od cieczy.

Zgodnie z membranami z włókien pustych MBR firmy QILEE , materiałem separującym membranę jest PVDF, materiałem nośnym jest PET, a nominalna wielkość porów membrany wynosi 0,05 μm.

2. Stabilny strumień dla stałej produkcji wody

Strumień to ilość wody przepływającej przez daną powierzchnię membrany w określonym czasie. Stabilność strumienia jest kluczowa, ponieważ membrana powinna wytwarzać określoną ilość oczyszczonej wody przy minimalnym ciśnieniu roboczym.

Specyfikacja MBR wskazuje strumień projektowy na poziomie 10–30 LMH i strumień roboczy na poziomie 15–30 L/m²·h przy 25°C.

Rzeczywisty strumień będzie zależał od właściwości ścieków, ich temperatury, rodzaju osadu oraz warunków pracy. Jednak w przypadku oczyszczalni modułowych, znany zakres strumienia pozwoli inżynierom na dobór odpowiedniej powierzchni membrany do wymaganej wydajności oczyszczania.

Praktyczny i stabilny zakres działania jest bardziej przydatny w przypadku długoterminowego planowania systemu.

3. Wysoka odporność na zanieczyszczenia

Zanieczyszczenie to gromadzenie się ciał stałych i innych materiałów na powierzchni membrany, co utrudnia filtrację. Jest to jeden z głównych problemów operacyjnych w procesach MBR.

Odpowiednia konstrukcja membrany może pomóc w kontrolowaniu zjawiska zanieczyszczania. Membrana wykonana jest z hydrofilowego stopu PVDF i charakteryzuje się równomiernym rozmieszczeniem pustych włókien, co minimalizuje gromadzenie się osadu wokół włókien.

Zanieczyszczeń nie da się po prostu wyeliminować. Praktycznym celem jest utrzymanie ich pod kontrolą poprzez odpowiednią konstrukcję membrany, napowietrzanie, odpowiednie warunki pracy i czyszczenie.

Jest to istotne, ponieważ wraz ze wzrostem zanieczyszczeń, wydajność filtracji może również ulec pogorszeniu, a częstotliwość czyszczenia może wzrosnąć. Membrana umożliwiająca lepszą kontrolę zanieczyszczeń może sprawić, że codzienna obsługa będzie mniej stresująca.

4. Trwałe materiały i wytrzymałość mechaniczna

Jednakże membrana MBR powinna być w stanie wytrzymać ciągłe filtrowanie, a także napowietrzanie, płukanie wsteczne, czyszczenie i obsługę.

W konstrukcji membran stosuje się PVDF (warstwa separacyjna) i PET (nośnik). Inne parametry obejmują wytrzymałość na rozciąganie powyżej 150 N i wytrzymałość na odrywanie powyżej 3 N.

Jest to szczególnie ważne w przypadku elementów membranowych, jeżeli są one poddawane ciągłemu ciśnieniu roboczemu, cyklom czyszczenia i kontaktowi fizycznemu.

5. Zgodność z czyszczeniem

Niezależnie od tego, jak dobra jest membrana, kontrola zanieczyszczeń jest konieczna. Dlatego przy wyborze membrany należy wziąć pod uwagę metodę czyszczenia, a nie ją pominąć.

Gromadzenie się zanieczyszczeń stałych można ograniczyć poprzez czyszczenie powietrzem, a wydajność membrany można przywrócić do poziomu normalnego poprzez płukanie wsteczne i czyszczenie chemiczne.

Maksymalne ciśnienie płukania wstecznego wynosi 70 kPa, a system jest napowietrzany pulsacyjnie. W zależności od wybranej metody pracy, membrana może pracować z płukaniem wstecznym lub bez.

Można wdrożyć odpowiednią strategię czyszczenia, aby zachować wydajność membrany między czyszczeniami. Zapewnia to również operatorom prostszy program konserwacji niż wykonywanie prac naprawczych po pogorszeniu się wydajności filtracji.

6. Odpowiedni zakres działania

Podczas eksploatacji stan ścieków może się zmieniać, dlatego membrana powinna mieć określone zakresy ciśnienia, temperatury i pH.

Zgodnie ze specyfikacją zalecany zakres ciśnienia transmembranowego wynosi 0–35 kPa, zakres temperatury roboczej 5–40°C, a zakres pH roboczego 2–10. Czyszczenie chemiczne jest zalecane w zakresie pH 1–12.

Inżynierowie mogą wykorzystać te ograniczenia do podjęcia decyzji, czy membrana będzie działać zgodnie z wymaganiami w przewidywanych warunkach pracy. Ograniczenia te należy zawsze brać pod uwagę w powiązaniu z rzeczywistą charakterystyką ścieków oraz warunkami panującymi podczas normalnej eksploatacji i czyszczenia.

Znajomość tych ograniczeń przed instalacją pomoże również uniknąć niedopasowania membrany do procesu oczyszczania.

7. Zgodność z konstrukcją systemu modułowego

System wokół membrany również będzie musiał być dopasowany do membrany. Stopień membranowy jest zintegrowany z innymi elementami oczyszczania, takimi jak urządzenia napowietrzające, pompy, układy sterowania itp., tworząc zintegrowane systemy modułowe.

QILEE's   zintegrowane systemy membranowe Opierają się na różnych konfiguracjach montażu na płozach, wykorzystujących różne powierzchnie i rozmiary membran. Całkowita powierzchnia membrany podana dla płoz MBR waha się od 400 m² do 2520 m².

Dzięki temu wybór membran przestaje być jedynie elementem składowym i staje się decyzją projektową dla całego systemu.

Cechy membrany MBR w skrócie

Wybór membrany MBR do systemu zintegrowanego

Te siedem cech należy traktować całościowo, a nie indywidualnie. Dobra wydajność zależy nie tylko od wysokiego strumienia, ale również od łatwości czyszczenia membrany. Podobnie, wysokie parametry mechaniczne nie są pomocne, gdy konfiguracja membrany nie jest optymalna dla wymaganej wydajności.

Najlepiej zacząć od charakterystyki ścieków, wymaganego przepływu, warunków pracy, metody czyszczenia i dostępnej przestrzeni do instalacji. Następnie można porównać specyfikacje membran z tymi wymaganiami.

W projektach, w których poszukuje się mniejszego systemu oczyszczania, QILEE Zintegrowane systemy modułowe   Oferujemy rozwiązania oparte na membranach, które spełniają różne potrzeby w zakresie oczyszczania.

Wniosek

Dobra membrana MBR wymaga czegoś więcej niż tylko drobnego filtra. Na jej praktyczną wydajność wpływają: struktura porów, przepływ, odporność na zanieczyszczenia, trwałość, możliwość czyszczenia, zakres roboczy i dopasowanie do systemu.

Te 7 cech stanowi podstawę prostej listy kontrolnej, pozwalającej porównać membrany przed dokonaniem wyboru. Właściwe dopasowanie membrany do ścieków, warunków pracy i większego systemu IMS zapewnia inżynierom i operatorom solidniejszą podstawę do stabilnego oczyszczania, przewidywalnej pracy i łatwej konserwacji.

W przypadku projektów wymagających kompaktowych i elastycznych rozwiązań w zakresie oczyszczania ścieków, zintegrowane systemy modułowe QILEE zapewniają rozwiązania oczyszczania oparte na membranach, zaprojektowane tak, aby spełniać różne wymagania dotyczące oczyszczania ścieków.