Објашњење рада и одржавања МБР-а

Они у раду и одржавању отпадних вода несумњиво су чули за МБР (Мембране Биореацтор) процес. Једноставно речено, његова основна логика је веома једноставна: МБР=биохемијска реакција + одвајање мембране. Његова основна функција је да замени секундарни таложник у традиционалним процесима, постижући ефикасније одвајање муља-воде. Било да се ради о кућној канализацији или пречишћавању индустријских отпадних вода, све више пројеката бира МБР јер решава многе болне тачке секундарних таложника-муља у отпадним водама, лош ефекат таложења и велики отисак.

Многим новопридошлицама у МБР-у може бити „тешко за руковање и одржавање, склоне зачепљењу мембране“. Међутим, када једном схватите комбиновану логику „биохемијске реакције + мембранско одвајање“ и схватите њене основне предности у замени секундарних таложника, свакодневни рад и одржавање постају прилично једноставни. На основу искуства у раду и одржавању на првој линији, данас ћемо детаљно објаснити МБР, покривајући његове основне принципе, предности замене секундарних таложника, кључне тачке-функционисања и одржавања на лицу места, уобичајене проблеме и решења-све практичне и концизне информације, омогућавајући почетницима да брзо почну, а искусним оператерима да попуне све недостатке у свом знању.

Прво, истакните кључне тачке: МБР (мембрански биореактор) није „потпуно нов процес“, већ замена секундарног таложника са мембранским модулима заснованим на традиционалним биолошким процесима (аеробним и анаеробним). Његове основне предности су темељније одвајање воде-муља и стабилнији квалитет ефлуента. Кључ за рад и одржавање лежи у "одржавању мембране + стабилном биолошком третману", јер оба раде заједно како би се максимизирала ефикасност МБР-а.

У традиционалним процесима пречишћавања отпадних вода, након што резервоар за биолошки третман разгради ХПК и амонијачни азот, потребан је секундарни таложник за одвајање муља и воде, омогућавајући да се активирани муљ слегне, а супернатант да се испусти као ефлуент. Међутим, на ефикасност сепарације секундарног таложника у великој мери утиче учинак таложења муља. Ако дође до нагомилавања или дефлокулације муља, то ће довести до муља у ефлуенту и вишка суспендованих чврстих материја (СС). Штавише, резервоари за секундарну седиментацију имају велики отисак и ограничену ефикасност одвајања.

Основно побољшање МБР процеса је замена секундарне седиментације мембранском сепарацијом. Целокупни процес се једноставно може разумети као: Отпадне воде → Предтретман (сито за пескарење, комора за пескарење) → Резервоар за биолошки третман (аеробна/анаеробна, микробна деградација загађујућих материја) → Мембрански модул (одвајање мембране, задржавање активног муља) → Ефлуент који испуњава стандарде.

"Биолошки третман" овде је у потпуности у складу са резервоаром за биолошки третман у традиционалним процесима. Језгро се и даље ослања на микроорганизме у активном муљу за разградњу загађивача као што су ЦОД, амонијачни азот и укупни фосфор у отпадној води. Метаболичка логика и нутритивни захтеви ових микроорганизама се не разликују од традиционалних процеса биолошког третмана. "Одвајање мембране" је језгро МБР. Он у суштини замењује "гравитационо таложење" секундарног таложника са "физичким задржавањем" мембране. Без обзира на перформансе таложења муља, мембрана може чврсто да задржи активни муљ и суспендоване честице, пропуштајући само чисту воду.

Укратко, МБР (механички биореактор) замењује секундарне резервоаре за таложење тако што у суштини замењује гравитационо таложење физичким пресретањем. Ово решава основни проблем резервоара за секундарну седиментацију, који се у великој мери ослањају на перформансе таложења муља, док истовремено побољшавају ефикасност одвајања воде{1}}муља и смањују отисак. Ово је основни разлог његове широке примене.

Кључне карактеристике МБР-а у-идентификацијама на локацији: Има систем за аерацију сличан традиционалним резервоарима за биолошки третман и опремљен је мембранским модулима (мембране са равним плочама, мембране од шупљих влакана, итд.), без великог секундарног таложника; ефлуент је бистар, са скоро нула суспендованих чврстих материја (СС); током рада, потребно је редовно чишћење мембране како би се спречило зачепљење мембране.

Многи пројекти напуштају секундарне резервоаре за таложење и бирају МБР, не слепо пратећи трендове, већ зато што су његове предности стварне и могу да реше многе-проблеме у вези са радом и одржавањем на локацији. Посебно је погодан за сценарије са високим захтевима за отпадним водама и малим отисцима. Специфичне предности се могу сажети у 5 тачака, које се све могу лично искусити у операцијама на линији фронта:

1. Темељније одвајање воде-муља и стабилнији квалитет ефлуента: Ово је најважнија предност. Секундарни таложници се ослањају на гравитационо таложење муља. Ако се муљ дефлокулише и шири, ефлуент ће садржати муљ и премашити стандарде за суспендоване чврсте материје (СС). Насупрот томе, МБР мембрански модули имају изузетно високу прецизност задржавања, способни да задрже скоро сав активни муљ, суспендоване честице, па чак и неке колоидне супстанце. Отпадни СС може бити константно испод 10 мг/Л, а нивои ЦОД и амонијачног азота су такође стабилнији, лако испуњавајући стандарде класе А и изнад стандарда испуштања.

2. Значајно смањен отисак, уштеда трошкова локације: Традиционални секундарни резервоари за таложење заузимају велику површину, чинећи 30%–40% укупне површине постројења за пречишћавање отпадних вода. МБР мембрански модули су мале величине и имају високу ефикасност одвајања, не захтевају велики простор за таложење. Отисак је само 50%–70% традиционалних процеса (биолошки + секундарни таложници), што их чини посебно погодним за пројекте са ограниченим простором (као што су постројења за пречишћавање градских отпадних вода и третман отпадних вода у индустријским радионицама).

3. Већа концентрација муља и побољшана биохемијска ефикасност: Секундарни таложници су ограничени перформансама таложења муља, при чему се МЛСС (концентрација муља) контролише само на 2000-4000 мг/Л. МБР мембрански модули, међутим, ефикасно задржавају муљ, повећавајући МЛСС на 8000-12000 мг/Л. Ово резултира већим укупним бројем микроба и ефикаснијом деградацијом загађивача, што га чини посебно погодним за третман отпадних вода високе концентрације и непослушне, значајно побољшавајући стопе уклањања ЦОД-а и амонијачног азота.

4. Спречава губитак муља и смањује шок система: Традиционални секундарни резервоари за таложење су склони губитку муља (нпр. неправилно испуштање муља, хидраулични удар), што доводи до недовољног укупног броја микроба и смањене ефикасности третмана. МБР мембрански модули ефикасно задржавају муљ, спречавајући губитак муља чак и у случајевима благе дефлокулације муља. Ово значајно побољшава стабилност система и смањује сложеност одржавања.

5. Поједностављен процес и смањено одржавање: Након што МБР замени секундарни таложник, више нема потребе да се контролише дебљина слоја муља и запремина пражњења, смањујући кораке одржавања (као што су стругање муља и подешавање испуштања). Одржавање је сада фокусирано на резервоар за биолошки третман и мембранске модуле. Иако је додато чишћење мембране, укупна потешкоћа у одржавању се није повећала; у ствари, лакше је управљати.

Реч опреза: МБР такође има недостатке, као што су већи трошкови мембранског модула, потреба за редовним чишћењем и нешто већа потрошња енергије од традиционалних процеса. Међутим, за пројекте са високим захтевима за квалитет ефлуента и ограниченим простором, ови недостаци далеко надмашују његове предности.

Срж рада и одржавања МБР-а је „стабилизација биохемијског система + одржавање мембранског модула“. Оба раде заједно како би ефикасно функционисали-биохемијски систем је одговоран за разградњу загађивача, а мембрански модул је одговоран за одвајање муља-воде. Ако било који од њих поквари, то ће довести до проблема као што су претерани квалитет отпадних вода и зачепљење мембране. Специфичне тачке рада и одржавања подељене су на два дела, директно применљива на-сајту:

(И) Рад и одржавање биохемијског система (у складу са традиционалним процесима, фокусирајући се на стабилизацију активности)

Логика рада и одржавања МБР биохемијског резервоара је потпуно иста као код традиционалних аеробних и анаеробних резервоара. Суштина је да се стабилизује микробна активност и обезбеди ефикасна деградација загађивача. Три кључне тачке су кључне:

1. Контролисање односа хранљивих материја: Допуните изворе азота и фосфора у складу са Ц:Н:П односом од 100:5:1 да бисте избегли неравнотежу хранљивих материја која доводи до смањене микробне активности. Нарочито пошто је концентрација МБР муља висока, потрошња хранљивих материја је бржа, што захтева редовно праћење квалитета воде и благовремено допуњавање.

2. Стабилизирајте концентрацију ДО: У аеробној фази, ДО треба контролисати на 2,0~3,0 мг/Л да би се осигурао довољан микробни метаболизам и спречила непотпуна ЦОД и разградња амонијачног азота због недовољног ДО. Истовремено, избегавајте претерано-аерацију да бисте спречили ломљење муља и повећан ризик од зачепљења мембране.

3. Контролна старост муља (СРТ): СРТ МБР се може контролисати на 10~20 дана, дуже од традиционалних процеса. Често испуштање муља је непотребно; периодично мало{4}}испуштање муља је довољно да спречи старење муља и зачепљење мембране. Брзину испуштања муља треба прилагодити на основу МЛСС (одржавати на 8000~12000 мг/Л).

(ИИ) Рад и одржавање мембранског модула

Мембрански модул је "срце" МБР-а. Једном зачепљен, доводи до смањеног протока ефлуента, повећане потрошње енергије, па чак и оштећења мембранског модула. Кључ за рад и одржавање је „спречавање зачепљења и честог чишћења“, посебно се фокусирајући на четири тачке:

1. Редовно чишћење на мрежи (ТМП праћење је кључно): Чишћење на мрежи укључује прање ваздухом и прање водом. Прање ваздухом првенствено користи аерацију за испирање муља са површине мембране, спречавајући приањање муља. Прање водом користи повратно испирање за испирање поре мембране чистом водом, уклањајући фине нечистоће. Током рутинског рада и одржавања, треба пратити разлику трансмембранског притиска (ТМП). Када ТМП пређе 0,1 МПа, фреквенцију чишћења треба одмах повећати.

2. Редовно чишћење ван мреже: Чишћење на мрежи не може у потпуности уклонити тврдокорне загађиваче (као што су органске материје и колоиди) са површине мембране. Чишћење ван мреже треба да се обавља сваких 3-6 месеци, коришћењем хемијских агенаса (као што су натријум хипохлорит или лимунска киселина) за натапање мембранског модула, уклањање тврдокорних загађивача и враћање протока мембране.

3. Контролишите квалитет воде која улази у воду како бисте спречили нечистоће да зачепљују поре мембране: Ојачајте предтретман да бисте обезбедили нормалан рад сита и коморе за пескање, уклањајући песак, велике суспендоване материје, косу и друге нечистоће које носи довод. Спречите да ове нечистоће уђу у мембрански модул и зачепе поре. За индустријску отпадну воду, унапред уклоните непослушне органске материје и масноће да бисте смањили запрљање мембране.

4. Спречите сушење и оштећење мембранског модула: Мембрански модул увек мора бити потопљен у воду; сушење је строго забрањено, јер ће узроковати да се поре на мембрани скупе и оштете. Такође, избегавајте да оштри предмети ударе у површину мембране да бисте спречили оштећење мембране. Ако се открије оштећење мембране, одмах је замените да бисте спречили да муљ уђе у ефлуент и да изазове прекомерни квалитет ефлуента.

У-одржавању и раду на локацији, проблеми са МБР-ом се углавном фокусирају на „зачепљење мембране“ и „прекомерни проток отпадних вода“. У суштини, то је због нестабилности у систему биолошког третмана или неадекватног одржавања мембранског модула. Ево четири најчешћа проблема и специфичних решења са којима чак и почетници могу лако да се изборе:

1. Проблем 1: Зачепљење мембранског модула, смањен проток ефлуента (најчешћи)

решење:
① Одмах повећајте учесталост чишћења на мрежи (прање ваздухом + прање водом) да бисте испрали муљ са површине мембране;
② Ако ТМП настави да расте, извршите хемијско чишћење ван мреже да бисте уклонили тврдокорне загађиваче;
③ Истражите квалитет воде која утиче, појачајте предтретман и уклоните нечистоће;
④ Прегледајте систем биолошког третмана да бисте спречили старење муља и дефлокулацију, смањујући пријањање муља на површину мембране.

2. Проблем 2: Превише ХПК и амонијачног азота у отпадним водама (нестабилан биолошки систем)

Решење: ① Проверите концентрацију ДО, уверите се да је ДО у аеробном делу већи или једнак 2,0 мг/Л, и подесите брзину аерације; ② Додати изворе азота и фосфора да бисте обезбедили равнотежу хранљивих материја; ③ Контролишите доводно оптерећење да бисте избегли утицај високе{1}}концентрације отпадних вода и смањили проток улива ако је потребно; ④ Проверите својства муља. Ако је муљ остарио, на одговарајући начин повећајте испуштање муља и допуните га свежим муљем.

3. Проблем 3: Оштећен мембрански модул, вишак СС у ефлуенту

Решење: ① Тестирајте ефлуент СС. Ако се СС нагло повећа, проверите да ли је мембрански модул оштећен; ② Пронађите оштећени мембрански модул и одмах га замените; ③ Проверите претходну обраду како бисте спречили да оштре нечистоће уђу и оштете мембрански модул; ④ Подесите интензитет аерације како бисте избегли да прекомерна аерација утиче на површину мембране.

4. Проблем 4: Муљ се пребрзо акумулира на површини мембране (убрзано запрљавање мембране)

Решења:
① Повећајте учесталост и интензитет испирања ваздуха да бисте побољшали чишћење површине мембране;
② Оптимизовати биолошки систем за контролу својстава муља и спречити дефлокулацију и згушњавање муља;
③ Одговарајуће повећати испуштање муља како би се смањила концентрација МЛСС и укупна запремина муља;
④ Додајте малу количину коагуланта да бисте подстакли флокулацију муља и смањили адхезију муља.

Основна логика МБР: биолошки третман + мембранско одвајање, замена секундарног таложника. У суштини, користи физичко задржавање мембране да реши болну тачку непотпуног одвајања муља-воде у секундарном резервоару за седиментацију. Његове предности су стабилан ефлуент, мали отисак и висока ефикасност. Срж рада и одржавања је „стабилизација биолошког система и одржавање компоненти мембране“. Биолошки систем стабилизује микробну активност, а компоненте мембране се чисте и спречавају зачепљење. Комбинација ова два осигурава стабилан рад МБР-а и лако постиже усклађено пражњење.