Подводные технологии мембранного биореактора MBR

По сравнению с обычными биологическими системами очистки сточных вод, погруженные мембранные биореакторы (MBR) производят значительно улучшить качество стоков и имеют значительно меньшую площадь. На протяжении последнего десятилетия, MBR системы были установлены в тысячах муниципальных и промышленных сточных вод очистных сооружений для сточных вод сложных задач для растений, включая бумажные комбинаты, пивзаводы, предприятия пищевой промышленности, химических заводов и текстильных производителей.


Идея связи активного ила биореактор с внешней системой мембранного разделения восходит к середине 1960-х. Концепция погружения мембраны в биореакторе был впервые задуман в конце 1980 и начале 1990-х годов, когда независимые команды в Японии и Северной Америке, экспериментировал с различными конструкциями мембраны, в частности, полых волокон и плоских панелей листа. Ряд запатентованных систем MBR стали коммерчески доступны, и каждый производитель усовершенствовал соответствующей конструкции на протяжении многих лет. В результате, промышленность выиграла от независимых и конкурирующих инноваций различных производителей MBR. 


Существующие пользователи MBR стремятся извлечь выгоду из этих технических достижений, особенно в качестве первого продукта поколение достигнет конца своего срока полезного использования. Инвестиции в изменения в инфраструктуре, трубопроводах и утилиты незначительна по сравнению с существенного снижения жизненного цикла расходы достижимый с новой конструкции.


Второе поколение MBR
В последние годы мембраны MBR развивались требуют меньше ухода, но имеют более длительный срок службы. Более сложные конструкции потребляют значительно меньше энергии и снизить эксплуатационные расходы.


Один второго поколения MBR мембранного модуля доступны работает полых волокон. Как и ряд других вторых мембран поколения, высокопрочных волокон, составляющих эти модули также преодолеть обрыв волокна проблем, характерных для систем первого поколения, которые используют не-плетеных волокон. В отличие от "двойной заголовок" дизайн других полых мембранных MBR волокна, которые банк полых волокон на обоих концах, новый модуль использует один заголовок с полыми волокнами горшках на базе, что позволяет кончиков волокна свободно плавать в верхней части с морские водоросли, как действие. Такая конструкция исключает наращивания волос и другого мусора волокнистая, позволяя этим материалом, чтобы пройти через модуль, а не сбор в верхней как это характерно для двойной конструкции заголовка. По сравнению с двойной конструкции заголовка, единый дизайн заголовок помещает также меньше механической нагрузки на волокна.


Еще одним преимуществом такого подхода является введение воздуха размыва в центре расслоения. Низкое давление сжатого воздуха создает грубый пузыри, которые сотрясают мембран и эффективно рыскать по всей длине волокна мембраны, что позволяет воздуха для удаления накопленного мусора из мембранных волокон в пучке. Возможность подачи сжатого воздуха в цикличность избегает шлама и снижает потребление энергии.


В отличие от большинства плоских мембран лист, который не предполагает обратной продувки, это второе поколение мембрана противостоит загрязнению и поддерживает поток, вводя небольшую часть спины фильтрата через поры волокна из наизнанку через определенные промежутки времени. Полые волокна обеспечивают значительно выше поверхности мембраны и выше фильтрационной способности в той же занимаемой площади модуля по сравнению с плоской конструкции мембранных листов.


Модернизация соображения
По этим причинам все большее число операторов сточных вод очистных сооружений решили заменить свои первые модули MBR поколения со вторым поколением модулей. При планировании таких модернизация оборудования, ряд факторов необходимо учитывать:


Производительность системы MBR
Наиболее важным фактором в модернизация существующей MBR является выполнение биологической системы. Во многих случаях, плохая успеваемость в биореакторе, приводит к проблемам с производительностью мембраны. В этой ситуации, изменения в биологической системе лечения могут быть необходимы для улучшения системы, просто изменив мембранных модулей может быть недостаточно.


Габаритные размеры модуля
Новые модули должны иметь гибкий дизайн для удовлетворения существующего размера бака и модуль компоновки. Рамках нового модуля должны иметь необходимые размеры внешних (высота, ширина, длина). Мембрана область также должна точно соответствовать конструкции системы для поддержки необходимого потока работы.


Например, новый 1500 м2 модуль, разработанный специально для крупномасштабных MBR модифицировать приложения. Такие функции, как оптимизирован проникать коллектор добычи и воздушных линий питания уменьшить количество соединений трубопроводов при монтаже. 


Модуль операции
Каждый производитель MBR была оптимизирована производительность по-разному в зависимости от модуля мембран и мембранных конфигурации. Особое внимание необходимо оценить существующее оборудование, которое поддерживает обратной промывки, очистки воздуха и химической очистки последовательности. Это оборудование может потребоваться изменения или обновления, а также мембраны модернизации. 


Например, некоторые системы обратную промывку мембран с проникать в то время как другие этого не делают. Выбор зависит от надежности мембраны при давлении в обратном направлении. Как правило, плоские мембраны листов и некоторые неподдерживаемые полых волокон не может быть обратной промывки, так необходимых трубопроводов и насосных потенциал для промывки может не быть на месте.


Кроме того, мембрана производители используют различные Расход воздуха и время цикла для чистки воздуха от тех систем, способных велосипедные подачи воздуха. Таким образом, модернизация установки может потребоваться корректировка последовательности воздуха чистящие (как правило, программы выпуска), а также изменения размера вентиляторов и положение автоматические клапаны, которые перемещают воздух.


Три Модернизация Примеры

Городских сточных вод
Например муниципального модуль MBR модифицировать это очистные сооружения, которая служит Thélus, сообщество неподалеку от Кале на севере Франции. Женераль-де-Eaux, компания Veolia Water, было использование муниципального MBR для лечения сточных вод из этого сообщества с 2000 года. Тем не менее, надежность и потребление энергии существующих двойной тяге полые волокна мембраны модулей никогда не оправдали ожидания оператора. В июне 2006 года завод владелец выбрал для модернизации системы со второй модули мембранной поколения.


Модернизированного завода MBR теперь имеет мощность 335-m3/day (90000-GPD). Входящие сточных вод проходит через 1-мм разъем экране перед входом в MBR. Вентилятор для чистки воздуха из мембранных модулей был заменен на устройство в два раза меньше своего предшественника за счет снижения воздушного рыскать требования единый дизайн заголовок, который использует центральную аэрации. Снижение спроса воздуха рыскать нового мембранного модуля приведенная концентрации растворенного кислорода в потоке рециркуляции, тем самым снижая воздуха, поступающего в зону денитрификации и повышения общей производительности денитрификации системы. В результате сбросов для общего азота значительно уменьшились и стоков, качество значительно улучшилось. См. рисунок ниже.


Свалка фильтрата
Еще один пример модифицированной находится в Экопарк De Wierde полигон для бытовых и промышленных отходов в Нидерландах. Фильтрата с полигона был обработан с помощью мембранного биореактора с февраля 2003 года, но в 2004 году 126000-GPD (477-m3/day) мощность системы была недостаточной, а внимание было уделено расширению MBR на 222000-GPD (833-m3/day) гидравлической мощности.


В сентябре 2005 года, два вторых модулей мембранной поколения были установлены и работают параллельно с существующими модулями MBR. Эта система была первой в своем роде использовать погруженные мембранные модули из двух разных производителей. Стабильной работы новых модулей MBR были обнадеживающими, и в течение одного года, оператор выбрал для модернизации двух оставшихся оригинальных модулей двойной заголовок. Модифицировать был проведен в один день.  


Автомобильные компании 
Деккер, бельгийская компания перевозок, работает станция очистки сточных вод с погруженной технологии MBR мембраны в течение нескольких лет. Существующая система была первая конструкция мембраны поколения с неармированного полых волокон, закрепленной с обоих концов. Оригинальный мембраны испытали различные проблемы, включая разрыв волокна и низкая проницаемость мембраны, что и существующие мембраны оказались неспособными промывки операции. После тщательного рассмотрения существующих модулей мембраны были заменены модули с усиленной волокном мембрана, которая поддерживает промывки и содержит общую площадь мембраны в 2500-ft2 (232 м2).


Модернизация с Вторая технология нового поколения
Второе поколение системы положение отрасли мембранного биореактора для еще более быстрого роста. Они предлагают уменьшить загрязнение и снижение энергопотребления. Они также являются более надежными, чем системами первого поколения и, как правило, разработаны с учетом совместимости, чтобы минимизировать издержки модернизации.