1. Juli 2024 Longchang Chemical

Was sind MBR-Membranen und ihre kombinierten Verfahren?

Was ist das MBR-Verfahren?

Der Membranbioreaktor (Membrance Bioreactor Reactor, kurz MBR) ist ein neues Verfahren der biologischen Abwasserreinigung durch die Kombination von Membrantrennung und biologischer Klärtechnik.

Es gibt viele Arten von Membranen, nach dem Trennungsmechanismus gibt es Reaktionsmembranen, Ionenaustauschmembranen, durchlässige Membranen usw.; nach der Klassifizierung der Art der Membran gibt es natürliche Membranen (Biomembranen) und synthetische Membranen (organische Membranen und anorganische Membranen); nach der Klassifizierung der Struktur des Membrantyps gibt es Flachplatten-, Rohr-, Spiral- und Hohlfasertypen und so weiter.

MBR-Verfahren im heimischen Forschungsstand

Seit den 80er Jahren gewinnt der Membranbioreaktor mehr und mehr an Aufmerksamkeit und wird zu einem der Brennpunkte der Forschung. Derzeit ist die Technologie in den Vereinigten Staaten, Deutschland, Frankreich und Ägypten und anderen Ländern verwendet worden, die Skala von 6m3 / d bis 13000m3 / d variiert.

Die chinesische Forschung auf dem Gebiet der MBR ist weniger als zehn Jahre alt, aber der Fortschritt ist sehr schnell. Die inländische Forschung zu MBR lässt sich grob in mehrere Aspekte unterteilen:

(1) zur Erforschung der verschiedenen biologischen Behandlung und Membran-Trenneinheit Kombination Form, biologische Reaktion Behandlung von Belebtschlamm-Methode zu erweitern, um den Kontakt Oxidation Methode, Biofilm-Methode, Belebtschlamm und Biofilm kombiniert mit dem Composite-Prozess, Zwei-Phasen-anaeroben Prozess;

(2) Erforschung von Faktoren, Mechanismen und mathematischen Modellen, die sich auf den Behandlungseffekt und die Verunreinigung der Membranen auswirken, Erforschung geeigneter Betriebsbedingungen und Prozessparameter, größtmögliche Verringerung der Verunreinigung der Membranen und Verbesserung der Behandlungskapazität und der Betriebsstabilität der Membranmodule;

(3) Erweitern Sie den Anwendungsbereich von MBR, MBR Forschungsobjekte von häuslichen Abwässern zu erweitern, um hochkonzentrierte organische Abwässer (Lebensmittel-Abwasser, Bier Abwasser) und schwer abbaubare industrielle Abwässer (petrochemische Abwässer, Druck-und Färberei Abwasser, etc.), aber die Behandlung von häuslichen Abwässern ist die wichtigste.

Was sind die Merkmale des MBR-Verfahrens?

Verglichen mit der traditionellen biochemischen Wasseraufbereitungstechnologie weist der MBR die folgenden Hauptmerkmale auf:

1, effiziente Fest-Flüssig-Trennung, die Trennung Wirkung ist viel besser als die traditionellen Absetzbecken, die Wasserqualität ist gut, das Abwasser suspendierte Feststoffe und Trübung ist nahe Null, kann direkt wiederverwendet werden, um die Abwasser-Ressourcen zu erreichen.

2, die hohe Effizienz der Membran-Retention-Effekt, so dass Mikroorganismen vollständig in den Bioreaktor zurückgehalten werden, um den Reaktor hydraulische Retentionszeit (HRT) und Schlamm Alter (SRT) der vollständigen Trennung, flexible und stabile Betriebsführung zu erreichen.

3、Da MBR die traditionelle Abwasserbehandlung von Belebungsbecken und zwei Absetzbecken in einem einzigen Becken vereint und alle Prozessanlagen der tertiären Behandlung ersetzt, kann es den Platzbedarf erheblich reduzieren und zivile Investitionen sparen.

4, förderlich für die Erhaltung und Vermehrung von nitrifizierenden Bakterien, hohe Nitrifikation Effizienz des Systems. Durch die Änderung der Betriebsart, kann es auch die Funktion der Ammoniak-Entfernung und Phosphor-Entfernung haben.

5, da das Alter des Schlamms sehr hoch sein kann, was die Abbauleistung von schwer abbaubaren organischen Stoffen erheblich verbessert.

6、Der Reaktor arbeitet bei hoher Volumenbelastung, geringer Schlammbelastung und langem Schlammalter, die Restschlammproduktion ist sehr gering, da das Schlammalter unendlich lang sein kann, kann theoretisch kein Schlammabfluss realisiert werden.

7, das System realisiert SPS-Steuerung, komfortable Bedienung und Verwaltung.

Was sind die Bestandteile des MBR-Verfahrens?

Der häufig erwähnte Membran-Bioreaktor ist eigentlich ein allgemeiner Begriff für drei Arten von Reaktoren:

Belüftungsmembran-Bioreaktor (AMBR);

Extraktiver Membranbioreaktor (EMBR);

③ Fest-Flüssig-Trennmembran-Bioreaktor (Solid/Liquid Separation MembraneBioreactor, SLSMBR, abgekürzt MBR).

1. Belüftungsmembran

Belüftungsmembran - Bioreaktor (AMBR) unter Verwendung von atmungsaktiven dichten Membranen (z.B. Silikonkautschukmembranen) oder mikroporösen Membranen (z.B. hydrophobe Polymermembranen), Platten- oder Hohlfaserkomponenten, wobei der Partialdruck des Gases unter dem Blasenpunkt (Bubble Point) gehalten wird, so dass eine blasenfreie Belüftung des Bioreaktors erreicht werden kann.

Das Verfahren zeichnet sich durch eine verbesserte Kontaktzeit und einen effizienteren Sauerstofftransfer aus, was der Steuerung des Belüftungsprozesses förderlich ist und nicht durch die Faktoren Blasengröße und Verweilzeit bei der herkömmlichen Belüftung beeinträchtigt wird.

2. die Extraktionsmembran

Extraktiver Membran-Bioreaktor, auch bekannt als EMBR (Extractive Membrane Bioreactor). Aufgrund der hohen Säuregehalt und Alkalinität oder das Vorhandensein von toxischen Substanzen für Organismen, einige industrielle Abwässer ist nicht geeignet für den direkten Kontakt mit Mikroorganismen zu behandeln; wenn das Abwasser enthält flüchtige toxische Substanzen, wenn Sie die traditionelle aerobe biologische Behandlung Prozess verwenden, sind Schadstoffe leicht zu verflüchtigen die Belüftung Luftstrom mit der Flüchtigkeit des Gases Lift Phänomen auftritt, ist nicht nur die Behandlung Wirkung ist sehr instabil, sondern auch dazu führen, dass Luftverschmutzung.

Um diese technischen Schwierigkeiten zu lösen, der britische Gelehrte Livingston Forschung und Entwicklung der EMB. Abwasser und Belebtschlamm wird durch die Membran getrennt, Abwasser in der Membran fließen, und enthält eine Art von spezialisierten Bakterien Belebtschlamm in der Membran fließen, Abwasser und Mikroorganismen sind nicht in direktem Kontakt mit den organischen Schadstoffen können selektiv durch die Membran ist die andere Seite der Mikroorganismen Abbau.

Da die Bioreaktoreinheit und die Abwasserrecyclingeinheit auf beiden Seiten der Extraktionsmembran unabhängig voneinander sind, hat der Wasserfluss jeder Einheit nur einen geringen Einfluss aufeinander, und die Nährstoffe und die mikrobiellen Überlebensbedingungen im Bioreaktor werden durch die Abwasserqualität nicht beeinträchtigt, wodurch der Wasseraufbereitungseffekt stabil ist. Die Betriebsbedingungen des Systems, wie HRT und SRT, können im optimalen Bereich gesteuert werden, um die maximale Schadstoffabbaurate zu erhalten.

3. fest-flüssig Trennmembran

Der Membran-Bioreaktor mit Fest-Flüssig-Trennung ist die am meisten erforschte Klasse von Membran-Bioreaktoren im Bereich der Wasseraufbereitung. Es handelt sich um ein Membrantrennverfahren, das die traditionelle Belebtschlamm-Methode im sekundären Absetzbecken der Wasseraufbereitungstechnologie ersetzt. Es führt feste organische Stoffe durch ein Membranmodul zurück in den Reaktor und leitet dann das behandelte organische Wasser ab. Die Art des Bioreaktors mit Membrantrennung kann nach der Lage des Membranmoduls und des Bioreaktors unterschieden werden: integrierter Membranbioreaktor, diskreter Membranbioreaktor, zusammengesetzter Membranbioreaktor.

Bei der herkömmlichen biologischen Abwasserreinigung erfolgt die Schlamm-Wasser-Trennung im Nachklärbecken durch Schwerkraft, und die Trennleistung hängt von der Sedimentationsleistung des Belebtschlamms ab; je besser die Sedimentation, desto höher die Schlamm-Wasser-Trennleistung. Die Absetzleistung des Schlamms hängt von den Betriebsbedingungen des Belebungsbeckens ab, und die Betriebsbedingungen des Belebungsbeckens müssen streng kontrolliert werden, um die Absetzleistung des Schlamms zu verbessern, was den Anwendungsbereich der Methode einschränkt. Aufgrund der erforderlichen Fest-Flüssig-Trennung im Nachklärbecken kann der Schlamm im Belebungsbecken keine hohe Konzentration aufrechterhalten, die im Allgemeinen bei 1,5 bis 3,5 g/l liegt, wodurch die biochemische Reaktionsrate begrenzt wird. Die hydraulische Verweilzeit (HRT) und das Schlammalter (SRT) sind voneinander abhängig, und die Erhöhung der volumetrischen Belastung und die Verringerung der Schlammbelastung stehen oft im Widerspruch zueinander. Außerdem fällt beim Betrieb des Systems eine große Menge an Restschlamm an, dessen Entsorgungskosten 25% bis 40% der Betriebskosten der Kläranlage ausmachen. Das traditionelle Belebtschlammbehandlungssystem ist auch anfällig für Schlammbildung, das Abwasser enthält Schwebstoffe, die Abwasserqualität verschlechtert sich.

In Anbetracht der oben genannten Probleme kombiniert MBR die Membrantrenntechnik in der Trenntechnik mit der traditionellen biologischen Klärtechnik, wodurch die Fest-Flüssig-Trennleistung erheblich verbessert wird. Durch die Erhöhung der Belebtschlammkonzentration im Belebungsbecken und die Entstehung effektiver Bakterien (insbesondere der dominanten Flora) im Schlamm wird die biochemische Reaktionsgeschwindigkeit verbessert; gleichzeitig wird durch die Verringerung des F/M-Verhältnisses (oder sogar 0) die Menge des anfallenden Restschlamms reduziert, was im Grunde die Probleme des traditionellen Belebtschlammverfahrens löst. Gleichzeitig wird durch die Verringerung des F/M-Verhältnisses die Menge des anfallenden Restschlamms reduziert (sogar 0), wodurch im Grunde viele Probleme des traditionellen Belebtschlammverfahrens gelöst werden.

Welche Arten von MBR-Prozessen gibt es?

Je nach der Kombination von Membranmodul und Bioreaktor lassen sich Membran-Bioreaktoren in drei Grundtypen unterteilen: geteilte, integrierte und zusammengesetzte. (In den folgenden Ausführungen geht es ausschließlich um Membranbioreaktoren mit Fest-Flüssig-Trennung)

1. Art der Abtrennung

Das Membranmodul und der Bioreaktor werden separat aufgestellt.

Die gemischte Flüssigkeit im Bioreaktor wird durch die Umwälzpumpe unter Druck gesetzt und dann zum Filtrationsende des Membranmoduls gepumpt. Unter Druck passiert die Flüssigkeit in der gemischten Flüssigkeit die Membran und wird zum behandelten Wasser des Systems; Feststoffe und Makromoleküle werden von der Membran zurückgehalten und fließen dann zusammen mit der konzentrierten Flüssigkeit zurück in den Bioreaktor.

2. Integral Typ

Das Membranmodul befindet sich im Inneren des Bioreaktors. Das Wasser wird in den Membran-Bioreaktor eingelassen, wo die meisten Schadstoffe durch den Belebtschlamm in der Mischung entfernt und dann durch die Membran unter äußerem Druck aus dem Wasser gefiltert werden.

Diese Form der Membran - Bioreaktor durch die Beseitigung der gemischten Flüssigkeit Kreislauf-System, und durch das Abpumpen von Wasser, ist der Energieverbrauch relativ gering, nimmt eine kompaktere als die Split-Typ, in den letzten Jahren im Bereich der Wasseraufbereitung hat besondere Aufmerksamkeit erhalten. Aber die allgemeine Membran-Flux ist relativ niedrig, leicht zu Membran-Kontamination, Membran-Kontamination ist nicht leicht zu reinigen und zu ersetzen.

3. Zusammengesetzt

Die Form gehört auch zu den einteiligen Membran - Bioreaktor, der Unterschied ist in der Bioreaktor mit Verpackung, so dass eine zusammengesetzte Membran - Bioreaktor, ändern einige der Eigenschaften des Reaktors.

Was sind die kombinierten MBR-Verfahren?

Um eine bessere Reinigung des Abwassers zu erreichen, werden das A2O-Verfahren und das MBR-Verfahren häufig zu einem neuen System kombiniert.

1.A2O-MBR-Verfahren

Kokereiabwässer fallen bei der Verkokung, der Hochtemperatur-Trockendestillation, der Gasreinigung und -rückgewinnung usw. an. Es enthält flüchtige Phenole, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), Sauerstoff, schwefel- und stickstoffhaltige heterozyklische Verbindungen und andere Merkmale sowie einen hohen CSB-Wert, einen hohen Phenolwert und einen hohen Gehalt an Ammoniakstickstoff.

Das A2O-Verfahren ist zwar eine der wirksamsten und am weitesten verbreiteten Methoden zur Behandlung von Kokereiabwässern. Mit der Entwicklung des kombinierten A2O-MBR-Verfahrens werden die Vorteile des Membranverfahrens genutzt, um die Abwasserqualität weiter zu verbessern.

2.A2OA-MBR-Verfahren

A2O/A-MBR-Verfahren ist in der Regel in der Denitrifikation und Phosphor-Entfernung verwendet wird, ist der Prozess auf der Grundlage der A2O-Prozess und dann eine Ebene der anoxischen Tank, Abwasser durch die Kohlenstoff-Membran, um die biologische Denitrifikation und Phosphor-Entfernung, und dann die Verwendung des zweiten anoxischen Tank für die endogene Denitrifikation, um weitere Entfernung der TN, und dann die Verwendung von Membran-Tanks, um die Rolle der aeroben Belüftung des Abwassers.

3. das AO-MBR-Verfahren

Im AO-MBR-System fließt das von Schwebstoffen und Verunreinigungen befreite Abwasser in den Ausgleichsbehälter, um die Wasserqualität und -menge auszugleichen, und gelangt dann zur Fest-Flüssig-Trennung in den Absetzbehälter. Die klare Flüssigkeit aus dem oberen Strom fließt in den MBR-Behandlungstank, der als AO-System konzipiert ist: Im vorderen Teil wird das Wasser des Zuflusses vollständig gemischt, um die biologische Denitrifikation zur Stickstoffentfernung durchzuführen, und im hinteren Teil werden der biologische Abbau und die Nitrifikation durchgeführt, während Alkali hinzugefügt wird, und das behandelte Abwasser wird direkt abgeleitet.

4.3A-MBR-Verfahren

3A-MBR-Prozess ist eine Membran-Bioreaktor-Technologie und die traditionellen anaeroben, anoxischen, aeroben Prozess mit einem neuen Prozess kombiniert, oft in der Entstickung und Entphosphorung von Abwasserreinigung verwendet, Hervorhebung der Merkmale der biologischen Phosphor-Denitrifikation Prozess und fördern sich gegenseitig, so dass das gesamte System der Phosphor-Denitrifikation und die Entfernung von organischen Stoffen in der Effizienz der maximalen Wirkung.

Technische Merkmale

Vollständige Verbesserung der hohen Konzentration von Belebtschlamm im Membranreaktionsbecken, Förderung der Bildung von dominanten nitrifizierenden Bakteriengemeinschaften, Verbesserung der Nitrifikationseffizienz, so dass die Ammoniak- und Stickstoffentfernung vollständig ist; durch automatische Steuerung, Optimierung der Membranbioreaktor-Schlammabfuhrzeit, angemessene Kontrolle des Schlammalters, Verbesserung der Konzentration von langsam wachsenden nitrifizierenden Bakterien, denitrifizierenden Bakterien und anderen spezialisierten biochemischen Bakterien im System, Verbesserung der Wirkung der Entfernung von organischen Stoffen und Phosphor sowie der Denitrifikation; Erzielung einer aeroben Schlammentnahme, um eine sekundäre Freisetzung von Phosphor zu vermeiden. Verbesserung der Phosphorentfernungsrate.

5.A(2A)O-MBR-Verfahren

Das A(2A)O-MBR-Verfahren sieht einen Prozessablauf in der Reihenfolge anaerob, erste anoxische Zone, zweite anoxische Zone, aerob und Membrantank vor. Das A2O-MBR-Verfahren zeichnet sich durch zwei anoxische Zonen aus. Die Funktion der beiden anoxischen Zonen wird durch die Steuerung der Zulauf- und Rücklaufpunkte geregelt.

Die Wassereinlassmethode sieht zwei Punkte für den Wassereinlass in der anaeroben Zone und der ersten anoxischen Zone vor. Die Rückflussmethode verwendet einen dreistufigen Zwei-Punkt-Rückfluss, wobei die erste Stufe die gemischte Flüssigkeit des Membranpools ist, die zur Vorderseite der aeroben Zone zurückfließt; die zweite Stufe ist die gemischte Flüssigkeit der aeroben Zone, die zur ersten anoxischen Zone und der zweiten anoxischen Zone zurückfließt; und der dritte Pol ist die gemischte Flüssigkeit der ersten anoxischen Zone, die zur anaeroben Zone fließt.

6. das SBR-MBR-Verfahren

SBR-MBR-Verfahren ist eine Kombination von SBR und MBR, um ein Verfahren mit den Vorteilen der beiden, SBR ist eine verbesserte Belebtschlamm-Behandlung, die Verwendung von Membran-Komponenten der Retention und Filtration, die Reaktion der Mikroorganismen in der Reaktion kann maximal reproduziert werden, förderlich für das Wachstum von nitrifizierenden Bakterien, Schlamm biologische Aktivität, Adsorption und Abbau von organischen Substanzen mit hoher Kapazität.

SBR-MBR-Prozess hat fünf Systeme der Zufluss, anaerobe, aerobe und Sedimentation, SBR und MBR Arbeit, um die Bedingungen für die biologische Entphosphorung und Stickstoff-Entfernung, und kann auch nach der Notwendigkeit, mit verschiedenen Abwässern, die Verwendung von Membran-Trennung von Abwasser, zur Verbesserung der Effizienz der Abwasserreinigung, sondern spart auch Zeit.

 

Phosphonate Antiscalants, Korrosionsinhibitoren und Chelatbildner
Aminotrimethylenphosphonsäure (ATMP) CAS-Nr. 6419-19-8
1-Hydroxy-Ethyliden-1,1-Diphosphonsäure (HEDP) CAS-Nr. 2809-21-4
Ethylendiamintetra(methylenphosphonsäure) EDTMPA (fest) CAS-Nr. 1429-50-1
Diethylentriamin Penta (Methylenphosphonsäure) (DTPMPA) CAS-Nr. 15827-60-8
2-Phosphonobutan-1,2,4-Tricarbonsäure (PBTC) CAS-Nr. 37971-36-1
2-Hydroxyphosphonoessigsäure (HPAA) CAS-Nr. 23783-26-8
HexaMethylenDiaminTetra(MethylenPhosphonsäure) HMDTMPA CAS-Nr. 23605-74-5
Polyamino-Polyether-Methylenphosphonsäure (PAPEMP)
Bis(HexaMethylen-Triamin-Penta-(Methylenphosphonsäure)) BHMTPMP CAS-Nr. 34690-00-1
Hydroxyethylamino-Di(Methylenphosphonsäure) (HEMPA) CAS-Nr. 5995-42-6
Salze von Phosphonaten
Tetra-Natriumsalz der Aminotrimethylenphosphonsäure (ATMP-Na4) CAS-Nr. 20592-85-2
Penta-Natriumsalz der Aminotrimethylenphosphonsäure (ATMP-Na5) CAS-Nr. 2235-43-0
Mononatrium von 1-Hydroxy-Ethyliden-1,1-Diphosphonsäure (HEDP-Na) CAS-Nr. 29329-71-3
 (HEDP-Na2) CAS-Nr. 7414-83-7
Tetra-Natriumsalz der 1-Hydroxy-Ethyliden-1,1-Diphosphonsäure (HEDP-Na4) CAS-Nr. 3794-83-0
Kaliumsalz der 1-Hydroxy-Ethyliden-1,1-Diphosphonsäure (HEDP-K2) CAS-Nr. 21089-06-5
Ethylendiamintetra(methylenphosphonsäure) Pentanatriumsalz (EDTMP-Na5) CAS-Nr. 7651-99-2
Hepta-Natriumsalz von Diethylentriamin-Penta-(Methylenphosphonsäure) (DTPMP-Na7) CAS-Nr. 68155-78-2
Natriumsalz von Diethylentriamin-Penta-(Methylenphosphonsäure) (DTPMP-Na2) CAS-Nr. 22042-96-2
2-Phosphonobutan-1,2,4-Tricarbonsäure, Natriumsalz (PBTC-Na4) CAS-Nr. 40372-66-5
Kaliumsalz von HexaMethylenDiaminTetra(MethylenPhosphonsäure) HMDTMPA-K6 CAS-Nr. 53473-28-2
Teilweise neutralisiertes Natriumsalz von Bishexamethylentriaminpenta(methylenphosphonsäure) BHMTPH-PN(Na2) CAS-Nr. 35657-77-3
Polycarboxylisches Antiscalant und Dispergiermittel
Polyacrylsäure (PAA) 50% 63% CAS-Nr. 9003-01-4
Polyacrylsäure-Natriumsalz (PAAS) 45% 90% CAS-Nr. 9003-04-7
Hydrolysiertes Polymaleinsäureanhydrid (HPMA) CAS-Nr. 26099-09-2
Copolymer aus Maleinsäure und Acrylsäure (MA/AA) CAS-Nr. 26677-99-6
Acrylsäure-2-Acrylamido-2-Methylpropansulfonsäure-Copolymer (AA/AMPS) CAS-Nr. 40623-75-4
TH-164 Phosphinocarbonsäure (PCA) CAS-Nr. 71050-62-9
Biologisch abbaubares Antiscalant und Dispergiermittel
Natrium der Polyepoxibernsteinsäure (PESA) CAS-Nr. 51274-37-4
CAS-Nr. 109578-44-1
Natriumsalz der Polyasparaginsäure (PASP) CAS-Nr. 181828-06-8
CAS-Nr. 35608-40-6
Biozid und Algizid
Benzalkoniumchlorid(Dodecyl-Dimethyl-Benzylammoniumchlorid) CAS-Nr. 8001-54-5,
CAS-Nr. 63449-41-2,
CAS-Nr. 139-07-1
Isothiazolinone CAS-Nr. 26172-55-4,
CAS-Nr. 2682-20-4
Tetrakis(hydroxymethyl)phosphoniumsulfat(THPS) CAS-Nr. 55566-30-8
GLUTARALDEHYD CAS-Nr. 111-30-8
Korrosionsinhibitoren
Natriumsalz von Tolyltriazol (TTA-Na) CAS-Nr. 64665-57-2
Tolyltriazol (TTA) CAS-Nr. 29385-43-1
Natriumsalz von 1,2,3-Benzotriazol (BTA-Na) CAS-Nr. 15217-42-2
1,2,3-Benzotriazol (BTA) CAS-Nr. 95-14-7
Natriumsalz von 2-Mercaptobenzothiazol (MBT-Na) CAS-Nr. 2492-26-4
2-Mercaptobenzothiazol (MBT) CAS-Nr. 149-30-4
Sauerstoff-Scavenger
Cyclohexylamin CAS-Nr. 108-91-8
Morpholin CAS-Nr. 110-91-8
Andere
Natrium-Diethylhexyl-Sulfosuccinat CAS-Nr. 1639-66-3
Acetylchlorid CAS-Nr. 75-36-5
TH-GC Grüner Chelatbildner (Glutaminsäure, N,N-Diessigsäure, Tetra-Natriumsalz) CAS-Nr. 51981-21-6

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