Kolona MBR membranski modul

Modul stebrastega MBR (membranskega bioreaktorja) (sklop bioreaktorja z zunanjo/potopljeno stebrasto membrano) je osnovna oprema za obdelavo vode, ki združuje visoko-natančno ločevanje membrane in učinkovito biokemično reakcijo. V glavnem je sestavljen iz membranskih snopov votlih vlaken, inkapsuliranih v stebričasto strukturo, ki je razdeljena na dve veliki vrsti: na zunanji pritisk-in na potopljeni vakuum-. Opremo, ki se pogosto uporablja pri naprednem čiščenju industrijske odpadne vode, predobdelavi čiste vode in vrhunskih-projektih ponovne uporabe predelane vode, odlikuje visoka gostota pakiranja membranskih modulov, močna zmogljivost proti-onesnaževanju in odlična stabilnost delovanja. Doseže lahko globoko prestrezanje suspendiranih trdnih delcev, mikroorganizmov in ognjevarnih onesnaževal v odplakah, pri čemer je kakovost odplak boljša od ravni-plošče MBR. Kot prednostna oprema za visoko{10}}scenarije čiščenja vode je primeren za velike in srednje{11}}centralne projekte čiščenja vode in posebne potrebe po čiščenju vode.

Na podlagi skupnega načela "biorazgradnja + ločevanje membrane" se stolpični modul MBR bistveno razlikuje od MBR z ravnimi-ploščami v strukturi membranskega modula in načinu delovanja. Uresničuje učinkovito ločevanje trdne-tekočine skozi membrane iz votlih vlaken, inkapsulirane v stebričasti obliki. Osnovno načelo je sestavljeno iz treh korakov, ki uravnotežijo učinkovitost razgradnje in nadzor umazanije na membrani:
1. Biorazgradnja
Zunanji kolonski modul MBR zahteva neodvisen bioreaktor, kjer se mešana tekočina črpa v membransko kolono. Potopljeni stolpični MBR modul je neposredno nameščen v reaktorju, kjer mikrobne skupnosti (aerobne bakterije, nitrifikacijske bakterije, denitrifikacijske bakterije itd.) v aktivnem blatu razgrajujejo organska onesnaževala, amonijakov dušik in druge škodljive snovi. Stebrna struktura optimizira vzorec hidravličnega toka v reaktorju, kar omogoča popoln stik med mešano tekočino in mikroorganizmi, podaljša reakcijski čas in poveča učinek razgradnje ognjevzdržnih onesnaževal. Zadrževalni čas blata (SRT) je mogoče vzdrževati pri 40-80 dneh, kar je več kot pri ploščatem MBR.

2. Ločevanje in prestrezanje membrane
Zunanji stolpični modul MBR uporablja pospeševalno črpalko za zagotavljanje moči, ki omogoča, da mešana tekočina pod pritiskom prehaja skozi steno membrane iz votlih vlaken (velikost membranske pore: 0,01-0,2μm). Očiščena voda se zbira v notranji votlini membranskih vlaken in se odvaja, medtem ko prestreženo blato teče nazaj v reaktor. Potopljeni stolpični modul MBR proizvaja vodo z vakuumskim sesanjem. Kompaktna inkapsulirana zasnova membranske kolone zagotavlja enakomerno razporeditev membranskih vlaken in večjo učinkovitost prestrezanja ter učinkovito zadržuje kosmiče aktivnega blata, bakterije, viruse in nekatere organske snovi z majhnimi molekulami. Iztok SS (suspendirane trdne snovi) je manjši ali enak 3 mg/L, koncentracija MLSS (mešane suspendirane trdne snovi) v reaktorju pa se vzdržuje pri 10.000–20.000 mg/L, kar dodatno izboljša biokemično učinkovitost.

3. Pomožna funkcija proti-obraščanju
Zunanji stolpični modul MBR je opremljen s sistemom povratnega izpiranja, ki redno uporablja proizvedeno vodo za povratno izpiranje onesnaževal na površini membrane, v kombinaciji s cikli kemičnega čiščenja za podaljšanje življenjske dobe membrane. Potopljeni stolpični modul MBR je opremljen s sistemom prezračevanja na dnu, kjer zračni tok poganja motnje mešane tekočine, da očisti blato na površini membranskega stolpca in dovaja kisik mikroorganizmom. Nekateri vrhunski-modeli so opremljeni s spletnim čistilnim modulom, ki lahko v realnem-času spremlja stanje umazanije membrane, dinamično prilagaja pogostost povratnega izpiranja in znatno upočasni stopnjo umazanije membrane.

1. Sestava strukture opreme
Stebričasti modul MBR ima -močno inkapsulacijsko zasnovo, ki je v glavnem sestavljena iz stebrastega membranskega modula, podpornega in pritrdilnega sistema, napajalnega sistema (ojačevalna/sesalna črpalka), sistema za izpiranje in krmilnega modula. Njegova zgradba je bolj kompaktna in-odporna na udarce kot struktura ploščatega-plošča MBR:

• Kolumnarni membranski modul:Jedro so snopi membrane iz votlih vlaken, večinoma izdelani iz PVDF (poliviniliden fluorida), nekateri -modeli višjega cenovnega razreda pa uporabljajo PTFE (politetrafluoroetilen). Notranji premer membranskih vlaken je 0,5-1,0 mm, zunanji premer pa 1,0-2,0 mm. Enkapsulirana v valjasto lupino, sta oba konca lupine opremljena z dovodi vode, izhodi in izhodi vode za izdelek. Gostota pakiranja membranskih snopov doseže 3000–5000 m²/m³, kar je veliko več kot pri ploščatih membranah.
• Podporni in pritrdilni sistem:Vključno z nosilci membranskih stebrov, podstavki in priključki. Nosilci so izdelani iz nerjavečega jekla 304/316, osnova pa ima funkcijo blaženja udarcev, ki lahko učinkovito pritrdi membranski steber, prepreči poškodbe membranskih vlaken, ki jih povzročijo tlak ali motnje pretoka zraka med delovanjem, in se prilagodi delovnemu okolju z visokim-tlakom zunanjih modelov.
• Sistem za napajanje in izpiranje:Zunanji modeli so opremljeni s-črpalkami za dvig tlaka, črpalkami za povratno pranje in rezervoarji za kemično čiščenje; potopljeni modeli so opremljeni s sesalnimi črpalkami, prezračevalnimi puhali in prezračevalnimi glavami. Tlak črpalke za povratno pranje lahko doseže 0,2-0,4MPa, kar lahko hitro odlušči onesnaževalce na površini membrane, učinek izpiranja pa je boljši od čiščenja z enim prezračevanjem ploščatih membran.
• Nadzorni modul:Z integracijo krmilnega sistema PLC, senzorja tlaka in monitorja pretoka v realnem-času spremlja parametre, kot so transmembranski tlak (TMP), količina proizvodnje vode in kakovost vtočne vode, samodejno sproži postopke povratnega izpiranja in kemičnega čiščenja, podpira daljinsko spremljanje in prilagajanje parametrov ter ima višjo stopnjo avtomatizacije delovanja.
• Pomožne komponente:Vključno s povratnimi ventili, filtri in napravami za doziranje kemikalij. Filter lahko odstrani-velike delce nečistoč v mešani tekočini, da prepreči zamašitev membranskih vlaken. Naprava za doziranje kemikalij se uporablja za dodajanje kislin, alkalij in oksidantov med kemičnim čiščenjem, da se zagotovi učinek čiščenja.

2. Glavne vrste izdelkov
Glede na metode namestitve, membranske materiale in scenarije uporabe so glavni stebrasti moduli MBR razdeljeni v tri kategorije, ki se osredotočajo na različne-različne potrebe po čiščenju vode:

• Zunanji modul PVDF Columnar MBR:Uporabljajo visoko{0}}membrane iz votlih vlaken PVDF z velikostjo membranskih por 0,05-0,2 μm, pretokom membrane 15-30 L/(m²·h), delovnim tlakom 0,1-0,3 MPa in območjem kislinsko-bazične odpornosti pH 2–12. Primeren za obdelavo industrijskih odpadnih voda z visoko koncentracijo in izcedne vode z odlagališč, ima življenjsko dobo 4-6 let ter najboljšo odpornost proti onesnaževanju in udarcem.
• Potopljeni PVDF stolpični modul MBR:Z ravnovesjem med kompaktnostjo in energetsko učinkovitostjo ima velikost por membrane 0,1-0,3 μm, pretok membrane 12-25L/(m²·h), ni potrebe po visoko-tlačnih črpalkah in nižjo porabo energije kot zunanji modeli. Z razponom odpornosti na kislinsko-bazico pH 2–11 je primeren za napredno čiščenje komunalnih odplak in vrhunske projekte ponovne uporabe predelane vode z uravnoteženim razmerjem med stroški in zmogljivostjo.
• PTFE kolonski MBR modul:Z uporabo PTFE membranskih vlaken ima boljšo temperaturno in korozijsko odpornost, velikost membranske pore 0,01-0,1μm, membranski pretok 10-20L/(m²·h), kislinsko-bazično odpornost pH 1-13 in lahko prenese visoke temperature (manj kot ali enako 80 stopinj) in zelo jedko odpadno vodo. Primeren za visokokakovostne industrijske odpadne vode, kot so elektronika in farmacevtski izdelki, ter posebne scenarije čiščenja vode, ima življenjsko dobo 5-8 let.

Pri izbiri je treba upoštevati kakovost dotočne vode, zmogljivost čiščenja, standarde odplak, prostor za namestitev in delovni tlak. Glavni izbirni parametri so naslednji in poudarjajo prilagodljivost visokim-tlakom in lastnosti proti-onesnaževanju stebrastih membranskih modulov:

Stebričasti modul MBR, ki se osredotoča na vrhunske-scenarije čiščenja vode, se pogosto uporablja na industrijskih, komunalnih in posebnih področjih čiščenja vode zaradi svoje močne zmogljivosti proti-onesnaževanju in odlične kakovosti odplak, primeren za velike in srednje-projekte ter scenarije z velikim-povpraševanjem:

1. Prednosti osnovnega zdravljenja

Vrhunska kakovost odplak: Z manjšo velikostjo por membrane in večjo učinkovitostjo prestrezanja kot ploščati-listni MBR, SS iztočne vode manj kot ali enak 3 mg/L in motnost manj kot ali enaka 0,3 NTU. Učinkovito lahko odstrani majhne{4}}molekularne organske snovi in ​​ione težkih kovin, s stabilno kakovostjo vode, ki ustreza standardom razreda 1A+ in višjim, in se lahko neposredno uporabi v visoko-scenarijih ponovne uporabe.

Močna zmogljivost proti-onesnaževanju: Stebričasta inkapsulacija zagotavlja enakomerno obremenitev membranskih vlaken, kar zmanjšuje tveganje zloma vlaken. V kombinaciji z dvojnim sistemom povratnega izpiranja in kemičnega čiščenja se stopnja umazanije membrane zmanjša za 40 %-60 %, delovni cikel pa je daljši, kar je še posebej primerno za visoko-onesnaženost in visoko viskozno odpadno vodo.

Učinkovita obdelava blata: Ohranja lahko višjo koncentracijo MLSS (10.000-20.000 mg/L) in daljši čas zadrževanja blata. Odvečna proizvodnja blata je 20-30 % manjša kot pri ploščatih MBR, kar dodatno zmanjša stroške odstranjevanja blata.

2. Strukturne in operativne prednosti

Stabilna in vzdržljiva struktura: Membranska vlakna so tesno inkapsulirana z visoko mehansko trdnostjo. Zunanji modeli lahko prenesejo-delovanje pod visokim pritiskom in se ne poškodujejo zlahka. Modeli iz PTFE materiala imajo življenjsko dobo 5-8 let, kar je veliko dlje kot pri ploščatih MBR.

Visoka operativna nadzorljivost: Opremljen je s popolnim sistemom za izpiranje in spremljanje, ima visoko stopnjo avtomatizacije, lahko v realnem-času prilagaja parametre delovanja, da se prilagodijo nihanjem kakovosti dotočne vode, ima nizko stopnjo napak in dolg cikel vzdrževanja (samo 1-2 rutinska pregleda na mesec).

Prilagodljiva modularna razširitev: Vsaka kolona deluje neodvisno, število membranskih kolon pa je mogoče povečati ali zmanjšati glede na zmogljivost obdelave. Veliki projekti lahko sprejmejo vzporedno zasnovo več membranskih stebrov, kar olajša namestitev in razširitev ter prilagajanje potrebam postopne gradnje.