7 основных характеристик качественных мембран МБР в интегрированных модульных системах

Выбор подходящей мембраны для мембранного биореактора (МБР) — задача более сложная, чем просто проверка её способности фильтровать сточные воды. Мембрана должна обеспечивать стабильную фильтрацию, устойчивость к загрязнению и очищаемость, а также работать в согласованном режиме с другими системами очистки. интегрированные модульные системы, В частности, мембранные модули, системы аэрации, системы управления и другие элементы спроектированы таким образом, чтобы работать как единая компактная система.

При оценке мембран МБР инженерам, операторам установок и покупателям также полезны следующие характеристики: структура пор, поток, устойчивость к загрязнению, прочность материала, совместимость с очисткой, диапазон рабочих параметров и интеграция в систему.

В совокупности эти моменты позволяют лучше понять эксплуатационные возможности мембраны в системе очистки.

1. Однородная и мелкопористая структура

Пористая структура влияет на то, что пройдет через мембрану, а что останется в процессе биологической очистки. Поры высококачественной мембраны МБР должны быть небольшими и однородными, чтобы обеспечить хорошее разделение твердых и жидких частиц.

Согласно данным о мембранах MBR с полыми волокнами компании QILEE , в качестве разделительного материала используется PVDF, в качестве опорного материала — PET, а номинальный размер пор мембраны составляет 0,05 мкм.

2. Стабильный поток для постоянного водопроизводства.

Поток — это количество воды, протекающее через заданную площадь мембраны за определенный период времени. Стабильность потока имеет решающее значение, поскольку мембрана должна обеспечивать определенное количество очищенной воды при минимальном рабочем давлении.

Технические характеристики МБР предусматривают расчетный поток 10–30 л/м²·ч и рабочий поток 15–30 л/м²·ч при температуре 25 °C.

Фактический поток будет зависеть от свойств сточных вод, температуры сточных вод, характера осадка и условий эксплуатации. Однако в случае модульных установок известный диапазон потока позволит инженерам выбрать правильную площадь мембраны для требуемой производительности очистки.

Практичный и стабильный диапазон рабочих режимов более полезен для долгосрочного планирования системы.

3. Высокая устойчивость к загрязнению

Загрязнение мембраны — это накопление твердых частиц и других материалов на ее поверхности, что затрудняет фильтрацию. Это одна из основных проблем эксплуатации мембранных биореакторов.

Правильно подобранная конструкция мембраны может помочь контролировать процессы загрязнения. Мембрана изготавливается из гидрофильного сплава PVDF и имеет равномерное распределение полых волокон для минимизации накопления осадка вокруг волокон.

Загрязнение мембран просто исключить невозможно. Практическая цель состоит в том, чтобы держать его под контролем за счет правильного проектирования мембран, аэрации, условий эксплуатации и очистки.

Это важно, потому что по мере увеличения загрязнения может снижаться и эффективность фильтрации, а также увеличиваться частота очистки. Мембрана, обеспечивающая более контролируемый уровень загрязнения, может упростить рутинную эксплуатацию.

4. Прочные материалы и механическая прочность.

Однако мембрана МБР должна выдерживать непрерывную фильтрацию, а также аэрацию, обратную промывку, очистку и транспортировку.

В конструкции мембран используются ПВДФ (разделительный слой) и ПЭТ (основа). Другие характеристики включают прочность на растяжение более 150 Н и прочность на отслаивание более 3 Н.

Это особенно важно для мембранных элементов, если они подвергаются постоянному рабочему давлению, циклам очистки и физическому контакту.

5. Совместимость с чистящими средствами

Какими бы качественными ни были мембраны, контроль за их загрязнением необходим. Поэтому при выборе мембраны следует учитывать и не игнорировать метод очистки.

Накопление твердых частиц можно уменьшить с помощью продувки воздухом, а восстановить работоспособность мембраны до прежнего уровня можно путем обратной промывки и химической очистки.

Максимальное давление обратной промывки составляет 70 кПа, система работает в режиме импульсной аэрации. В зависимости от выбранного метода работы мембрана может использоваться как с обратной промывкой, так и без нее.

Для сохранения эффективности мембраны между чистками можно внедрить соответствующую стратегию очистки. Это также обеспечивает операторам более простую программу технического обслуживания, в отличие от проведения корректирующего обслуживания после ухудшения эффективности фильтрации.

6. Подходящий рабочий диапазон

В процессе эксплуатации состояние сточных вод может меняться, поэтому мембрана должна соответствовать определенным диапазонам давления, температуры и pH.

Согласно техническим характеристикам, рекомендуемый диапазон трансмембранного давления составляет 0–35 кПа, диапазон рабочих температур — 5–40°C, а диапазон рабочих значений pH — 2–10. Химическая очистка рекомендуется при диапазоне pH 1–12.

Эти ограничения могут быть использованы инженерами для определения того, будет ли мембрана работать должным образом в предполагаемых условиях эксплуатации. Эти ограничения всегда следует учитывать в сочетании с фактическими характеристиками сточных вод и условиями во время нормальной эксплуатации и очистки.

Знание этих ограничений до начала монтажа также поможет избежать несоответствия между мембраной и процессом обработки.

7. Совместимость с модульной системой.

Система вокруг мембраны также должна соответствовать самой мембране. Мембранный блок интегрирован с другими элементами очистки, такими как аэрационное оборудование, насосы, системы управления и т. д., в виде интегрированных модульных систем.

QILEE's   интегрированные мембранные системы Они основаны на различных конфигурациях смонтированных на салазках конструкций, использующих мембраны разной площади и размеров. Общая площадь мембран, указанная для салазок МБР, варьируется от 400 м² до 2520 м².

Это также превращает выбор мембран из простого компонента в проектное решение для всей системы.

Характеристики мембраны MBR: краткий обзор

Выбор мембраны MBR для интегрированной системы

Эти семь характеристик следует рассматривать в совокупности, а не по отдельности. Хорошая производительность зависит не только от высокой пропускной способности, но и от легкости очистки мембраны. Аналогично, высокие механические характеристики не приносят пользы, если конфигурация мембраны не оптимальна для обработки требуемой производительности.

Лучше начать с характеристик сточных вод, требуемого расхода, условий эксплуатации, метода очистки и доступного пространства для установки. Затем можно сравнить характеристики мембран с этими требованиями.

В проектах, где требуется система очистки меньшего размера, решения QILEE Интегрированные модульные системы   Представлены мембранные решения, отвечающие различным потребностям в лечении.

Заключение

Качественная мембрана МБР требует большего, чем просто тонкий фильтр. На практическую эффективность влияют ее пористая структура, пропускная способность, устойчивость к загрязнению, долговечность, совместимость с очисткой, диапазон рабочих параметров и совместимость с системой.

Эти 7 характеристик составляют основу простого контрольного списка для сравнения мембран перед выбором. Правильный подбор мембраны к типу сточных вод, условиям эксплуатации и более крупной системе IMS обеспечивает инженеру и операторам более надежную основу для стабильной очистки, предсказуемой работы и управляемого технического обслуживания.

Для проектов, требующих компактных и гибких решений по очистке сточных вод, интегрированные модульные системы QILEE предлагают варианты очистки на основе мембран, разработанные для удовлетворения различных требований к очистке сточных вод.