Мембранный модуль колонны MBR

Модуль столбчатого MBR (мембранного биореактора) (сборка внешнего/погружного колонного мембранного биореактора) представляет собой основное оборудование для очистки воды, объединяющее высокоточное мембранное разделение и эффективную биохимическую реакцию. В основном он состоит из пучков половолоконных мембран, инкапсулированных в столбчатую структуру, разделенных на два основных типа: с приводом от внешнего давления-и с погружным вакуумом-. Это оборудование, широко используемое в современной очистке промышленных сточных вод, предварительной очистке чистой воды и в высококлассных проектах-повторного использования очищенной воды, отличается высокой плотностью упаковки мембранных модулей, высокой способностью защиты от-загрязнений и превосходной эксплуатационной стабильностью. Он может обеспечить глубокий перехват взвешенных твердых частиц, микроорганизмов и тугоплавких загрязнителей в сточных водах, при этом качество сточных вод превосходит качество сточных вод из плоского-листового MBR. В качестве предпочтительного оборудования для-сценариев высококлассной очистки воды оно подходит для крупных и средних-проектов централизованной очистки воды, а также для особых потребностей в очистке воды.

Основанный на совместном принципе «биодеградация + мембранное разделение», столбчатый модуль MBR существенно отличается от плоского-листового MBR по структуре мембранного модуля и режиму работы. Он реализует эффективное разделение твердых частиц-жидкости посредством половолоконных мембран, инкапсулированных в столбчатой ​​форме. Основной принцип состоит из трех этапов: баланс между эффективностью разложения и контролем загрязнения мембраны:
1. Биодеградация
Для внешнего модуля колоночного MBR требуется независимый биореактор, из которого смешанная жидкость закачивается в мембранную колонку. Погружной столбчатый модуль МБР размещается непосредственно в реакторе, где микробные сообщества (аэробные бактерии, нитрифицирующие бактерии, денитрифицирующие бактерии и др.) в активном иле разлагают органические загрязнители, аммиачный азот и другие вредные вещества. Столбчатая структура оптимизирует схему гидравлического потока в реакторе, обеспечивая полный контакт между смешанной жидкостью и микроорганизмами, продлевая время реакции и усиливая эффект разложения тугоплавких загрязнителей. Время удержания осадка (SRT) может поддерживаться на уровне 40-80 дней, что выше, чем у плоского MBR.

2. Мембранное разделение и перехват
Внешний столбчатый модуль MBR использует подкачивающий насос для подачи энергии, позволяя смешанной жидкости проходить через стенку половолоконной мембраны (размер пор мембраны: 0,01-0,2 мкм) под давлением. Очищенная вода собирается во внутренней полости мембранных волокон и выводится, а перехваченный ил возвращается обратно в реактор. Погружной колонный модуль MBR производит воду посредством вакуумного всасывания. Компактная конструкция мембранной колонки обеспечивает равномерное расположение мембранных волокон и более высокую эффективность улавливания, эффективно удерживая хлопья активного ила, бактерии, вирусы и некоторые низкомолекулярные органические вещества. Содержание SS (взвешенных твердых веществ) в сточных водах составляет менее или равно 3 мг/л, а концентрация MLSS (взвешенных твердых веществ в смешанной жидкости) в реакторе поддерживается на уровне 10 000–20 000 мг/л, что еще больше повышает биохимическую эффективность.

3. Вспомогательная функция защиты от-обрастания
Внешний модуль колонной MBR оснащен системой обратной промывки, которая регулярно использует пластовую воду для обратной промывки загрязняющих веществ с поверхности мембраны в сочетании с циклами химической очистки для продления срока службы мембраны. Погружной колонный модуль MBR оснащен системой нижней аэрации, в которой поток воздуха вызывает возмущение смешанной жидкости, очищая от осадка поверхность мембранной колонны и снабжая кислородом микроорганизмы. Некоторые модели премиум-класса-оснащены модулем онлайн-очистки, который может в режиме-мониторить состояние загрязнения мембраны в режиме реального времени, динамически регулировать частоту обратной промывки и значительно замедлять скорость загрязнения мембраны.

1. Состав конструкции оборудования
Столбчатый модуль MBR имеет высокопрочную герметизированную конструкцию-, состоящую в основном из модуля столбчатой ​​мембраны, системы поддержки и фиксации, системы питания (подкачивающий/всасывающий насос), системы промывки и модуля управления. Его структура более компактна и-устойчива к ударам, чем у плоского-листового MBR:

• Колончатый мембранный модуль:Сердцевина представляет собой пучки мембран из полых волокон, в основном изготовленных из ПВДФ (поливинилиденфторида), а в некоторых моделях высокого класса-используется ПТФЭ (политетрафторэтилен). Внутренний диаметр мембранных волокон 0,5-1,0 мм, внешний диаметр 1,0-2,0 мм. Заключенный в цилиндрический корпус, два конца корпуса оснащены входами для воды, выходами и выходами для продуктовой воды. Плотность упаковки рулонов мембран достигает 3000-5000м²/м³, что значительно выше, чем у плоских мембран.
• Система поддержки и фиксации:Включая кронштейны мембранных колонн, основания и соединители. Кронштейны изготовлены из нержавеющей стали 304/316, а основание имеет функцию амортизации, которая позволяет эффективно фиксировать мембранную колонну, избегать повреждения мембранных волокон, вызванного давлением или нарушением потока воздуха во время работы, а также адаптироваться к рабочей среде с высоким-давлением внешних моделей.
• Система питания и промывки:Внешние модели оснащены повысительными-насосами высокого давления, насосами обратной промывки и баками для химической очистки; погружные модели оснащены всасывающими насосами, аэрационными вентиляторами и аэрационными головками. Давление насоса обратной промывки может достигать 0,2-0,4 МПа, что позволяет быстро удалять загрязнения с поверхности мембраны, а эффект промывки лучше, чем при однократной аэрационной очистке плоских мембран.
• Модуль управления:Благодаря интеграции системы управления ПЛК, датчика давления и монитора расхода, он в реальном-времени отслеживает такие параметры, как трансмембранное давление (TMP), объем добычи воды и качество поступающей воды, автоматически запускает процедуры обратной промывки и химической очистки, поддерживает удаленный мониторинг и настройку параметров, а также имеет более высокую степень автоматизации операций.
• Вспомогательные компоненты:Включая обратные клапаны, фильтры и устройства для дозирования химикатов. Фильтр может удалять крупные-примеси в смешанной жидкости, чтобы избежать засорения мембранных волокон. Дозатор химикатов используется для добавления кислот, щелочей и окислителей во время химической очистки для обеспечения очищающего эффекта.

2. Основные типы продуктов
В зависимости от методов установки, материалов мембран и сценариев применения основные колонные модули MBR делятся на три категории, ориентированные на различные высокотехнологичные потребности в очистке воды:

• Внешний модуль колонного MBR из ПВДФ:Использование высокопрочных-мембран из полого волокна ПВДФ с размером пор мембраны 0,05-0,2 мкм, мембранным потоком 15-30 л/(м²·ч), рабочим давлением 0,1-0,3 МПа и диапазоном кислотно-щелочной устойчивости pH 2–12. Подходит для высококонцентрированных промышленных сточных вод и очистки фильтрата свалок, имеет срок службы 4-6 лет и лучшую защиту от загрязнения и ударопрочность.
• Погружной колонный модуль MBR из ПВДФ:Сочетая в себе компактность и энергоэффективность, он имеет размер пор мембраны 0,1-0,3 мкм, поток мембраны 12-25 л/(м²·ч), отсутствие необходимости в насосах высокого-давления и более низкое энергопотребление, чем у внешних моделей. Обладая диапазоном кислотно-щелочной -стойкости pH 2–11, он подходит для усовершенствованной очистки муниципальных сточных вод и высококлассных проектов повторного использования очищенной воды со сбалансированным соотношением цены и качества.
• Модуль колонного MBR из ПТФЭ:Используя мембранные волокна из ПТФЭ, он обладает лучшей температурной и коррозионной стойкостью, размером пор мембраны 0,01-0,1 мкм, потоком мембраны 10-20 л/(м²·ч), диапазоном кислотно-щелочной устойчивости pH 1–13 и может выдерживать высокие температуры (меньше или равные 80 градусам) и высококоррозионные сточные воды. Подходит для высококлассных промышленных сточных вод, таких как электроника и фармацевтика, а также для особых сценариев очистки воды, его срок службы составляет 5-8 лет.

При выборе следует учитывать качество поступающей воды, производительность очистки, стандарты сточных вод, пространство для установки и рабочее давление. Параметры выбора сердцевины следующие, подчеркивая адаптируемость к высокому-давлению и характеристики защиты-загрязнений столбчатых мембранных модулей:

Ориентируясь на высококлассные-сценарии очистки воды, модуль MBR широко используется в промышленных, муниципальных и специальных водоочистных сооружениях благодаря своей высокой способности противостоять-загрязнениям и превосходному качеству сточных вод, подходящему для крупных и средних-проектов и сценариев с высоким- спросом:

1. Основные преимущества лечения

Превосходное качество сточных вод: При более мелком размере пор мембраны и более высокой эффективности улавливания, чем у плоского -листового MBR, SS сточных вод меньше или равна 3 мг/л, а мутность меньше или равна 0,3NTU. Он может эффективно удалять мелкие-органические вещества и ионы тяжелых металлов, обеспечивая стабильное качество воды, соответствующее стандартам класса 1A+ и выше, и может напрямую использоваться в сценариях повторного-высокого уровня повторного использования.

Высокая защита от-загрязнений: Столбчатая инкапсуляция обеспечивает равномерную нагрузку на волокна мембраны, снижая риск их поломки. В сочетании с двойной системой обратной промывки и химической очистки скорость загрязнения мембраны снижается на 40%-60%, а рабочий цикл увеличивается, что особенно подходит для сточных вод с высоким-загрязнением и высокой вязкостью.

Эффективная обработка осадка: Он может поддерживать более высокую концентрацию MLSS (10 000-20 000 мг/л) и более длительное время удержания осадка. Производство избыточного осадка на 20-30% меньше, чем при использовании плоского MBR, что еще больше снижает затраты на утилизацию осадка.

2. Структурные и эксплуатационные преимущества

Стабильная и прочная структура: Волокна мембраны плотно инкапсулированы и обладают высокой механической прочностью. Внешние модели выдерживают работу под высоким-давлением и их нелегко повредить. Срок службы моделей из материала ПТФЭ составляет 5-8 лет, что намного дольше, чем у плоских листов MBR.

Высокая эксплуатационная управляемость: Оснащен полной системой промывки и мониторинга, имеет высокую степень автоматизации, может в реальном времени-регулировать рабочие параметры для адаптации к колебаниям качества поступающей воды, имеет низкий уровень отказов и длительный цикл технического обслуживания (всего 1–2 плановых проверки в месяц).

Гибкое модульное расширение: Каждая колонка работает независимо, а количество мембранных колонок можно увеличивать или уменьшать в зависимости от производительности очистки. В крупных проектах можно использовать параллельную конструкцию из нескольких мембранных колонн, что облегчает установку и расширение, а также адаптируется к потребностям поэтапного строительства.