Μονάδα μεμβράνης κουρτίνας MBR

Η μονάδα βυθισμένης κουρτίνας-τύπου MBR (Membrane Bioreactor) είναι ένας βασικός εξοπλισμός επεξεργασίας νερού υψηλής-απόδοσης που ενσωματώνει σε βάθος την τεχνολογία διαχωρισμού μεμβράνης με την τεχνολογία βιολογικής επεξεργασίας. Εφαρμόζεται ευρέως στην επεξεργασία αστικών λυμάτων, στην επεξεργασία βιομηχανικών λυμάτων και σε έργα επαναχρησιμοποίησης ανακτημένου νερού. Υιοθετώντας μια μέθοδο βυθισμένης εγκατάστασης, ο εξοπλισμός τοποθετεί φύλλα μεμβράνης τύπου κουρτίνας πολυμερούς- απευθείας στη δεξαμενή βιολογικής αντίδρασης. Μέσω της λειτουργίας αναχαίτισης της μεμβράνης, επιτυγχάνεται αποτελεσματικός διαχωρισμός της ενεργοποιημένης λάσπης από τα επεξεργασμένα λύματα, εξαλείφοντας την ανάγκη για παραδοσιακές δεξαμενές καθίζησης. Με πλεονεκτήματα όπως μικρό αποτύπωμα, εξαιρετική ποιότητα αποβλήτων και μακρύ χρόνο κατακράτησης λάσπης (SRT), μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση επεξεργασίας λυμάτων και τα πρότυπα ποιότητας του νερού. Είναι βασικός εξοπλισμός για εξοικονόμηση ενέργειας, μείωση εκπομπών, εκκένωση συμμόρφωσης και αξιοποίηση πόρων στον τρέχοντα τομέα επεξεργασίας νερού, που προσαρμόζεται στις αρθρωτές ανάγκες επέκτασης έργων επεξεργασίας νερού μικρής έως μεγάλης-κλίμακας.

Με βάση τη συνεργιστική αρχή της "βιοαποικοδόμησης + διαχωρισμού μεμβράνης", η μονάδα κουρτίνας-τύπου MBR εγκαταλείπει τον σύνδεσμο διαχωρισμού καθίζησης της παραδοσιακής βιοχημικής επεξεργασίας και πραγματοποιεί τον καθαρισμό του νερού μέσω της ακριβούς αναχαίτισης των μεμβρανών και της αποδόμησης των μικροοργανισμών. Οι βασικές αρχές χωρίζονται σε τρία στάδια:
1. Βιοαποικοδόμηση
Η μονάδα κουρτίνας-τύπου MBR είναι βυθισμένη στη δεξαμενή βιολογικής αντίδρασης. Η μικροβιακή κοινότητα (αερόβια, αναερόβια, νιτροποιητικά βακτήρια κ.λπ.) στην ενεργοποιημένη ιλύ μέσα στη δεξαμενή μπορεί να αποσυνθέσει επιβλαβείς ουσίες όπως οργανικούς ρύπους, αμμωνιακό άζωτο και ολικό φώσφορο στα λύματα. Τα αερόβια οξειδώνουν και αποσυνθέτουν οργανικούς ρύπους σε αβλαβείς ουσίες όπως το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό, ενώ τα νιτροποιητικά βακτήρια ολοκληρώνουν τη μετατροπή του αζώτου της αμμωνίας σε νιτρικό άζωτο. Με την παράταση του χρόνου κατακράτησης της λάσπης (SRT), ενισχύεται η αποτελεσματικότητα αποικοδόμησης των πυρίμαχων ρύπων και βελτιώνεται η επίδραση της βιοχημικής επεξεργασίας.

2. Διαχωρισμός και αναχαίτιση μεμβράνης
Μια αρνητική πίεση σχηματίζεται έξω από τη μεμβράνη από μια αντλία αναρρόφησης, η οποία οδηγεί το επεξεργασμένο μικτό υγρό να περάσει μέσα από τους μικροπόρους των φύλλων μεμβράνης τύπου κουρτίνας-για να επιτευχθεί διαχωρισμός στερεών-υγρών. Το μέγεθος των πόρων των φύλλων μεμβράνης είναι συνήθως 0,01-0,4μm, το οποίο μπορεί να αναχαιτίσει αποτελεσματικά κροκίδες ενεργοποιημένης λάσπης, αιωρούμενα στερεά, βακτήρια, ιούς και άλλες ακαθαρσίες, επιτρέποντας τη διέλευση μόνο καθαρού νερού και μικρών- μορίων ουσιών, λαμβάνοντας άμεσα εκροή υψηλής ποιότητας. Εν τω μεταξύ, η λειτουργία αναχαίτισης της μεμβράνης διατηρεί τη συγκέντρωση ενεργοποιημένης λάσπης (MLSS) στη δεξαμενή αντίδρασης στα 8000-15000 mg/L, η οποία είναι πολύ υψηλότερη από αυτή των παραδοσιακών βιοχημικών διεργασιών, βελτιώνοντας σημαντικά την απόδοση της μικροβιακής αποδόμησης και μειώνοντας την υπερβολική παραγωγή ιλύος.

3. Βοηθητική λειτουργία ελέγχου ρύπανσης
Η μονάδα μεμβράνης είναι εξοπλισμένη με σύστημα αερισμού. Η ροή αέρα που δημιουργείται από τον αερισμό του πυθμένα οδηγεί τη δόνηση των φύλλων μεμβράνης, καθαρίζοντας τους ρύπους της λάσπης που συνδέονται στην επιφάνεια της μεμβράνης και καθυστερώντας τη ρύπανση της μεμβράνης. Ταυτόχρονα, ο αερισμός παρέχει αρκετό οξυγόνο στους μικροοργανισμούς στη δεξαμενή για να εξασφαλίσει τη συνεχή πρόοδο των αερόβιων βιοχημικών αντιδράσεων, πραγματοποιώντας τις διπλές λειτουργίες αερισμού και παροχής οξυγόνου καθώς και τον έλεγχο της ρύπανσης της μεμβράνης.

1. Σύνθεση Δομής Εξοπλισμού

Η μονάδα κουρτίνας-τύπου MBR υιοθετεί μια ενσωματωμένη αρθρωτή σχεδίαση, η οποία αποτελείται κυρίως από εξαρτήματα φύλλου μεμβράνης, πλαίσιο στήριξης, σύστημα αερισμού, σύστημα αναρρόφησης και συνδετικά μέρη. Όλα τα εξαρτήματα συνεργάζονται για να εξασφαλίσουν λειτουργική σταθερότητα και απόδοση μεμβράνης:

Στοιχεία φύλλου μεμβράνης: Ο πυρήνας είναι φύλλα μεμβράνης τύπου κουρτίνας-πολυμερούς, με υλικά όπως φθοριούχο πολυβινυλιδένιο (PVDF) και πολυπροπυλένιο (PP). Μεταξύ αυτών, το υλικό PVDF έχει ισχυρή αντοχή στη ρύπανση, αντοχή στη διάβρωση και μεγάλη διάρκεια ζωής και είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο. Τα φύλλα μεμβράνης συνδέονται μέσω ενός σωλήνα συλλογής νερού προϊόντος και κάθε φύλλο μεμβράνης ενθυλακώνεται ανεξάρτητα για εύκολη αντικατάσταση και συντήρηση.

Πλαίσιο στήριξης: Κατασκευασμένο από ανοξείδωτο χάλυβα ή ανθεκτικό στη διάβρωση-μηχανικό πλαστικό, χρησιμοποιείται για τη στερέωση των εξαρτημάτων του φύλλου μεμβράνης, διασφαλίζοντας την ομοιόμορφη κατανομή των φύλλων μεμβράνης στη δεξαμενή αντίδρασης. Αντέχει επίσης το ίδιο-βάρος των φύλλων μεμβράνης και το υδραυλικό φορτίο κατά τη λειτουργία. Η δομή του πλαισίου είναι ελαφριά, διευκολύνοντας την ανύψωση και την εγκατάσταση.

Σύστημα αερισμού: Περιλαμβάνει σωλήνες διακλάδωσης αερισμού πυθμένα και αεριστήρες. Οι περισσότεροι αεριστές είναι μικροπορώδεις δίσκοι αερισμού ή γραμμικοί αεριστές, οι οποίοι δημιουργούν ομοιόμορφες μικροσκοπικές φυσαλίδες για να σχηματίσουν μια ανοδική ροή αέρα για να καθαρίσει την επιφάνεια της μεμβράνης. Η ένταση αερισμού μπορεί να ρυθμιστεί ανάλογα με την κατάσταση ρύπανσης της μεμβράνης.

Σύστημα αναρρόφησης: Περιλαμβάνει έναν σωλήνα συλλογής νερού προϊόντος, έναν εύκαμπτο σωλήνα αναρρόφησης και μια αντλία αναρρόφησης, εξοπλισμένη με μια βαλβίδα ελέγχου και μια συσκευή παρακολούθησης πίεσης για την παρακολούθηση της διαμεμβρανικής πίεσης της μεμβράνης σε πραγματικό-χρόνο (TMP). Το νερό του προϊόντος λαμβάνεται μέσω αναρρόφησης αρνητικής πίεσης και ενεργοποιείται ένας συναγερμός καθαρισμού όταν η διαμεμβρανική πίεση υπερβαίνει το πρότυπο.

Βοηθητικά μέρη: Συμπεριλαμβανομένων στεγανοποιητικών φύλλων μεμβράνης, αρμών, διαδρόμων κ.λπ. Οι σφραγίδες είναι κατασκευασμένες από ανθεκτικό στη γήρανση ελαστικό υλικό για την πρόληψη της διαρροής νερού του προϊόντος. Οι αρμοί έχουν σχεδιασμό γρήγορης συναρμολόγησης και αποσυναρμολόγησης για τη βελτίωση της απόδοσης συντήρησης.

Η επιλογή πρέπει να συνδυαστεί με την ποιότητα των λυμάτων, την ικανότητα επεξεργασίας, τις απαιτήσεις εκροής και τις συνθήκες λειτουργίας. Οι παράμετροι επιλογής πυρήνα είναι οι εξής, υπογραμμίζοντας την προσαρμοστικότητα και τη λειτουργική σταθερότητα της μονάδας μεμβράνης τύπου κουρτίνας-:

Η μονάδα κουρτίνας-τύπου MBR είναι κατάλληλη για την επεξεργασία και τη χρήση πόρων διαφόρων τύπων λυμάτων. Με χαρακτηριστικά όπως η εξαιρετική ποιότητα των λυμάτων και ο αρθρωτός σχεδιασμός, χρησιμοποιείται ευρέως σε δημοτικούς, βιομηχανικούς, βιοποριστικούς και άλλους τομείς:

1. Πλεονεκτήματα βασικής θεραπείας

Άριστη ποιότητα εκροής: Υψηλή ακρίβεια αναχαίτισης μεμβράνης, με αιωρούμενα στερεά εκροών (SS) Μικρότερη ή ίση με 5mg/L και θολότητα Μικρότερη ή ίση με 0,5NTU. Μπορεί να αφαιρέσει αποτελεσματικά βακτήρια και ιούς και η ποιότητα του νερού ανταποκρίνεται σταθερά στο πρότυπο πρώτης-κατηγορίας Α ή υψηλότερο, το οποίο μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί απευθείας.

Χαμηλή παραγωγή λάσπης: Η παρεμπόδιση της μεμβράνης διατηρεί υψηλή συγκέντρωση λάσπης στη δεξαμενή αντίδρασης και ο χρόνος συγκράτησης της λάσπης μπορεί να επεκταθεί σε 30-60 ημέρες. Η υπερβολική παραγωγή ιλύος μειώνεται κατά 50%-70% σε σύγκριση με τις παραδοσιακές διαδικασίες, μειώνοντας το κόστος διάθεσης της ιλύος.

Μικρό αποτύπωμα: Δεν χρειάζονται παραδοσιακές δεξαμενές καθίζησης, ο εξοπλισμός υιοθετεί αρθρωτό και συμπαγή σχεδιασμό και το αποτύπωμα είναι 30%-50% μικρότερο από αυτό των παραδοσιακών βιοχημικών διεργασιών, προσαρμοζόμενο σε έργα με περιορισμένο χώρο.

2. Δομικά και Λειτουργικά Πλεονεκτήματα

Αρθρωτό και εύκολο στην επέκταση: Κάθε μονάδα μεμβράνης λειτουργεί ανεξάρτητα και ο αριθμός των μονάδων μεμβράνης μπορεί να αυξηθεί ή να μειωθεί ευέλικτα ανάλογα με την ικανότητα επεξεργασίας. Τα πρόσφατα κατασκευασμένα έργα-μπορούν να επενδυθούν σε φάσεις και τα έργα ανακατασκευής μπορούν να ενσωματωθούν απευθείας σε υπάρχουσες δεξαμενές αντίδρασης.

Βολική λειτουργία και συντήρηση: Τα φύλλα μεμβράνης τύπου κουρτίνας-συναρμολογούνται και αποσυναρμολογούνται εύκολα και τα κατεστραμμένα φύλλα μεμβράνης μπορούν να αντικατασταθούν μεμονωμένα. Η καθημερινή συντήρηση απαιτεί μόνο τακτικό καθαρισμό αερισμού και χημικό καθαρισμό, με υψηλό βαθμό αυτοματισμού και υποστήριξη για απομακρυσμένη παρακολούθηση.

Ισχυρή αντοχή σε κρουστικό φορτίο: Η λειτουργία αναχαίτισης της μεμβράνης σταθεροποιεί τη μικροβιακή κοινότητα, η οποία μπορεί να αντέξει τις διακυμάνσεις στην ποιότητα και την ποσότητα του νερού εισροής και η λειτουργική της σταθερότητα είναι καλύτερη από αυτή των παραδοσιακών διεργασιών.

3. Οικονομικά και Περιβαλλοντικά Πλεονεκτήματα

Εξοικονόμηση ενέργειας και μείωση κατανάλωσης: Ο βυθισμένος σχεδιασμός έχει χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας από το εξωτερικό MBR. Το σύστημα αερισμού διαθέτει λειτουργίες παροχής οξυγόνου και καθαρισμού μεμβράνης, με ειδική κατανάλωση ενέργειας 0,3-0,8 kWh ανά τόνο νερού, εξοικονομώντας 20%-40% σε σύγκριση με το εξωτερικό MBR.

Περιβαλλοντική συμμόρφωση: Βοηθά τα έργα να πληρούν αυστηρά πρότυπα απόρριψης, μειώνει τον αντίκτυπο της απόρριψης λυμάτων στο περιβάλλον και βελτιώνει το ποσοστό επαναχρησιμοποίησης των υδάτινων πόρων, σύμφωνα με τις πολιτικές «διπλού άνθρακα» και εξοικονόμησης νερού.

Μεγάλη διάρκεια ζωής και υψηλή{0}}αποτελεσματικότητα κόστους: Η διάρκεια ζωής των φύλλων μεμβράνης PVDF είναι 3-5 χρόνια, η οποία μπορεί να επεκταθεί στα 6 χρόνια με την κατάλληλη συντήρηση. Ο αρθρωτός σχεδιασμός μειώνει το κόστος αντικατάστασης και η μακροπρόθεσμη σχέση κόστους-αποτελεσματικότητας της λειτουργίας είναι καλύτερη από αυτή των παραδοσιακών προηγμένων διαδικασιών επεξεργασίας.