Mik azok az MBR-membránok és a velük kombinált eljárások?
Mi az MBR folyamat?
A membrán bioreaktor ( Membrán bioreaktor reaktor, a továbbiakban MBR) a szennyvíz biológiai tisztításának új eljárása, amely a membránszeparációs és a biológiai tisztítási technológia kombinációjával valósul meg.
Sokféle membrán létezik, az elválasztási mechanizmus szerint vannak reakciómembránok, ioncserélő membránok, permeábilis membránok stb.; a membrán természetének osztályozása szerint vannak természetes membránok (biomembránok) és szintetikus membránok (szerves és szervetlen membránok); a membrán szerkezetének osztályozása szerint vannak lapos lemez típusú, csöves, spirális és üreges szálas típusú stb. membránok.
MBR folyamat a hazai kutatás állapotában
A 80-as évek óta a membrán bioreaktorok egyre nagyobb figyelmet kapnak, és a kutatás egyik legjelentősebb területévé váltak. Jelenleg a technológiát az Egyesült Államokban, Németországban, Franciaországban, Egyiptomban és más országokban használják, a skála 6m3 / d-től 13000m3 / d-ig változik.
A kínai MBR-kutatás kevesebb mint tíz éve tart, de a fejlődés nagyon gyors. Az MBR-re vonatkozó hazai kutatások nagyjából több szempont szerint oszthatók meg:
(1) a különböző biológiai kezelési folyamatok és a membrán elválasztó egység kombinációs formájának feltárása, biológiai reakciókezelési folyamat az aktív iszap módszerből a kontakt oxidációs módszerre, a biofilm módszerre, az aktív iszap és a biofilm kombinált kompozit eljárással, a kétfázisú anaerob eljárással;
(2) A kezelési hatást és a membránszennyezést befolyásoló tényezők, mechanizmusok és matematikai modellek kutatása, a megfelelő működési feltételek és folyamatparaméterek feltárása, a membránszennyezés lehető legnagyobb mértékű csökkentése, valamint a membránmodulok kezelési kapacitásának és működési stabilitásának javítása;
(3) Az MBR alkalmazási körének kiterjesztése, az MBR kutatási tárgyak a háztartási szennyvízből a nagy koncentrációjú szerves szennyvízre (élelmiszer szennyvíz, sör szennyvíz) és a nehezen lebomló ipari szennyvízre (petrolkémiai szennyvíz, nyomtatási és festési szennyvíz stb.), De a háztartási szennyvíz kezelése a fő.
Melyek az MBR-eljárás jellemzői?
A hagyományos biokémiai vízkezelési technológiával összehasonlítva az MBR a következő főbb jellemzőivel rendelkezik:
1, hatékony szilárd-folyadék elválasztás, az elválasztó hatás sokkal jobb, mint a hagyományos ülepítő tartály, a vízminőség jó, a szennyvíz lebegő szilárd anyagok és a zavarosság közel nulla, közvetlenül újrafelhasználható, a szennyvízforrások elérése érdekében.
2, a membrán visszatartó hatásának nagy hatékonysága, hogy a mikroorganizmusok teljesen visszamaradjanak a bioreaktorban, hogy elérjék a reaktor hidraulikus visszatartási idejét (HRT) és az iszap korát (SRT) a teljes elválasztás, a rugalmas és stabil működés vezérlését.
3、Mert az MBR lesz a hagyományos szennyvízkezelés a levegőztető tartály és két ülepítő tartályok egy, és cserélje ki az összes folyamat létesítmények harmadlagos kezelés, így nagyban csökkenti a lábnyom, megtakarítás polgári beruházás.
4, elősegíti a nitrifikáló baktériumok megtartását és szaporodását, a rendszer magas nitrifikációs hatékonyságát. A működési mód megváltoztatásával az ammónia eltávolításának és a foszfor eltávolításának funkciója is lehet.
5, mivel az iszap kora nagyon hosszú lehet, így nagymértékben javítja a nehezen lebomló szerves anyagok lebontási hatékonyságát.
6、A reaktor nagy térfogati terhelés, alacsony iszapterhelés és hosszú iszapkor alatt működik, a maradék iszaptermelés nagyon alacsony, mivel az iszapkor végtelen hosszú lehet, elméletileg nulla iszapkibocsátás valósítható meg.
7, a rendszer PLC-vezérlést, kényelmes működést és kezelést valósít meg.
Melyek az MBR-folyamat összetevői?
Az általánosan említett membrán - bioreaktor valójában három reaktortípus általános megnevezése:
levegőztető membrán bioreaktor (AMBR);
Extraktív membrán bioreaktor (EMBR);
③ szilárd-folyadék elválasztó membrán - bioreaktor (Solid/Liquid Separation MembraneBioreactor, SLSMBR, rövidítve MBR).
1. Légtelenítő membrán
A levegőztető membrán - bioreaktor (AMBR) légáteresztő sűrű membrán (pl. szilikongumi membrán) vagy mikroporózus membrán (pl. hidrofób polimer membrán), lemez vagy üreges szál típusú alkatrészek használatával, a gáz parciális nyomását a buborékpontnál (Bubble Point) alacsonyabb szinten tartva buborékmentes levegőztetés érhető el a bioreaktorban.
Az eljárást a jobb kontaktidő és az oxigénátadási hatékonyság jellemzi, ami elősegíti a levegőztetési folyamat szabályozását, és nem befolyásolja a hagyományos levegőztetésben a buborékméret és a tartózkodási idő tényezője.
2.Extraction membrán
Extraktív membrán - bioreaktor, más néven EMBR (Extractive Membrane Bioreactor). A magas savasság és lúgosság vagy a szervezetekre mérgező anyagok jelenléte miatt egyes ipari szennyvizek nem alkalmasak a mikroorganizmusokkal való közvetlen érintkezésre; ha a szennyvíz illékony mérgező anyagokat tartalmaz, ha a hagyományos aerob biológiai kezelési folyamatot használja, a szennyező anyagok könnyen elillannak a levegőztető légáramlással a gázlift jelenség illékonyságával, nemcsak a kezelési hatás nagyon instabil, hanem légköri szennyezést is okoz.
Annak érdekében, hogy megoldja ezeket a technikai nehézségeket, a brit tudós Livingston kutatás és fejlesztés az EMB. szennyvíz és az aktív iszap elválasztja a membrán, szennyvíz a membrán áramlás, és tartalmaz valamilyen speciális baktériumok aktivált iszap a membrán áramlás, szennyvíz és a mikroorganizmusok nem érintkeznek közvetlenül a szerves szennyező anyagok szelektíven a membránon keresztül a másik oldalon a mikroorganizmusok lebontása.
Mivel a bioreaktor egység és a szennyvíz újrahasznosító egység az extrakciós membrán két oldalán egymástól függetlenek, az egyes egységek vízáramlása kevéssé befolyásolja egymást, és a tápanyagokat és a mikrobiális túlélési feltételeket a bioreaktorban nem befolyásolja a szennyvíz minősége, ami stabil vízkezelési hatást eredményez. A rendszer működési feltételei, mint például a HRT és SRT, az optimális tartományban szabályozhatók a szennyezőanyag-bontás maximális mértékének fenntartása érdekében.
3.Solid-folyadék elválasztó membrán
A szilárd-folyadék elválasztó membrán - bioreaktor a legszélesebb körben kutatott membrán - bioreaktor osztály a vízkezelés területén, egy membrán elválasztási folyamat, amely a hagyományos aktivált iszap módszer helyettesítésére szolgál a vízkezelési technológia másodlagos ülepítő tartályában. A szilárd szerves anyagokat egy membránmodulon keresztül visszavezeti a reaktorba, majd a kezelt szerves vizet kibocsátja. A membránszeparációs bioreaktor típusa a membránmodul és a bioreaktor elhelyezkedése szerint osztályozható, vannak integrált membrán bioreaktor, diszkrét membrán bioreaktor, kompozit membrán bioreaktor.
A hagyományos szennyvíz biológiai tisztítási technológiában az iszap-víz elválasztás a másodlagos ülepítő tartályban gravitációval történik, és az elválasztás hatékonysága az aktív iszap ülepítési teljesítményétől függ, minél jobb az ülepítés, annál nagyobb az iszap-víz elválasztás hatékonysága. Az iszap ülepedési tulajdonsága a levegőztető tartály működési feltételeitől függ, és a levegőztető tartály működési feltételeit szigorúan ellenőrizni kell az iszap ülepedési tulajdonságainak javítása érdekében, ami korlátozza a módszer alkalmazási körét. A szilárd-folyadék elválasztás követelménye miatt a másodlagos ülepítő tartályban az iszap a levegőztető tartályban nem tarthat magas koncentrációt, általában 1,5~3,5 g/l körül, ami korlátozza a biokémiai reakciósebességet. A hidraulikus tartózkodási idő (HRT) és az iszap kora (SRT) egymástól függ, és a térfogati terhelés növelése és az iszapterhelés csökkentése gyakran ellentmondást alkot. A rendszer működése során nagy mennyiségű maradék iszap is keletkezik, amelynek ártalmatlanítási költsége a szennyvíztisztító telep üzemeltetési költségéből 25%-40%-t tesz ki. A hagyományos aktíviszapos tisztítórendszer is hajlamos az iszap kitágulására, a szennyvíz szuszpendált szilárd anyagokat tartalmaz, a szennyvíz vízminősége romlik.
A fenti problémákat figyelembe véve az MBR kombinálja az elválasztástechnika membránszeparációs technológiáját a hagyományos szennyvíz biológiai tisztítási technológiával, ami nagymértékben javítja a szilárd-folyadék elválasztás hatékonyságát; és az aktív iszap koncentrációjának növekedése a levegőztetőmedencében és a hatékony baktériumok (különösen a domináns flóra) megjelenése miatt az iszapban javítja a biokémiai reakció sebességét; ugyanakkor az F/M arány csökkentésével (vagy akár nullára csökkentésével) csökkenti a keletkező maradék iszap mennyiségét, ami alapvetően megoldja a hagyományos aktív iszapos módszerben meglévő problémákat. Ugyanakkor az F/M arány csökkentésével csökkenti a maradék iszaptermelés mennyiségét (akár 0-ra is), alapvetően megoldja a hagyományos aktíviszapos módszerben meglévő számos fennálló problémát.
Melyek az MBR-folyamatok típusai?
A membránmodul és a bioreaktor kombinációja szerint a membrán-bioreaktor három alaptípusra osztható: osztott, integrált és kompozit. (Az alábbiakban a szilárd-folyadék elválasztó típusú membrán-bioreaktorokról lesz szó).
1. Elválasztás típusa
A membránmodult és a bioreaktort külön-külön állítják fel.
A bioreaktorban lévő kevert folyadékot a keringető szivattyú nyomás alá helyezi, majd a membránmodul szűrési végéhez szivattyúzza. A nyomás alatt a kevert folyadékban lévő folyadék áthalad a membránon, és a rendszer kezelt vizévé válik; a szilárd anyagokat és makromolekulákat a membrán visszatartja, majd a koncentrált folyadékkal együtt visszaáramlik a bioreaktorba.
2. Integrált típus
A membránmodul a bioreaktor belsejében helyezkedik el. Bemenő víz a membrán - bioreaktorba, ahol a szennyező anyagok nagy részét a keverékben lévő aktív iszap eltávolítja, majd a membrán külső nyomás alatt kiszűri a vízből.
Ez a forma a membrán - bioreaktor megszüntetése miatt a vegyes folyadék keringtető rendszer, és a szivattyúzás a víz, az energiafogyasztás viszonylag alacsony; elfoglal egy kompaktabb, mint a split típusú, az elmúlt években a vízkezelés területén különös figyelmet kapott. De az általános membránfluxus viszonylag alacsony, könnyű a membránszennyezés, a membránszennyezés nem könnyű tisztítani és cserélni.
3. Összetett
A forma szintén az egy darabból álló membrán - bioreaktorhoz tartozik, a különbség a csomagolással ellátott bioreaktorban van, így egy összetett membrán - bioreaktort alkotva, megváltoztatva a reaktor néhány jellemzőjét.
Melyek a kombinált MBR-folyamatok?
A szennyvíz jobb tisztítása érdekében az A2O-eljárást és az MBR-eljárást gyakran kombinálják egy új rendszerré.
1.A2O-MBR eljárás
A kokszolási szennyvíz a kokszolás, a magas hőmérsékletű száraz desztilláció, a gáztisztítás és -hasznosítás stb. során keletkezik. Illékony fenolokat, policiklikus aromás szénhidrogéneket (PAH), oxigén-, kén- és nitrogén-heterociklusos vegyületeket és egyéb jellemzőket, valamint magas KOI-értéket, magas fenolértéket és magas ammóniás nitrogéntartalmat tartalmaz.
Bár az A2O-eljárás az egyik leghatékonyabb és legszélesebb körben alkalmazott módszer a kokszolóipari szennyvíz kezelésére. Az ebből az eljárásból származó szennyvíz azonban nehezen felel meg a nemzeti átfogó szennyvízelvezetési előírásoknak.A kombinált A2O-MBR eljárás megjelenése a membráneljárás előnyeit használja ki a szennyvíz minőségének további javítása érdekében.
2.A2OA-MBR eljárás
A2O / A-MBR folyamatot gyakran használják a denitrifikáció és a foszfor eltávolítása, a folyamat alapja az A2O folyamat, majd felállított egy anoxikus tartály, szennyvíz a szén membránon keresztül a biológiai denitrifikáció és a foszfor eltávolítása, majd a második anoxikus tartály használata az endogén denitrifikáció, hogy tovább távolítsa el a TN, majd a membrántartályok használata, hogy biztosítsa a szennyvíz aerob levegőztetésének szerepét.
3.AO-MBR eljárás
Az AO-MBR rendszerben a lebegő szilárd anyagoktól és törmelékektől elválasztott szennyvíz a vízminőség és -mennyiség kiegyenlítése érdekében a kiegyenlítő tartályba folyik, majd az ülepítő tartályba kerül a szilárd-folyadék elválasztás céljából. A felső áramlásból származó tiszta folyadék az AO-rendszerként kialakított MBR kezelőtartályba folyik: az elülső részben a befolyó áramlás vize teljesen összekeveredik, hogy biológiai denitrifikációt végezzenek a nitrogén eltávolítása érdekében, a hátsó részben pedig biológiai lebontást és nitrifikációt végeznek, miközben lúgot adnak hozzá, és a kezelt szennyvizet közvetlenül elvezetik.
4.3A-MBR eljárás
3A-MBR folyamat egy membrán bioreaktor technológia és a hagyományos anaerob, anoxikus, aerob folyamat kombinálva egy új eljárással, gyakran használják a szennyvíztisztítás nitrogénmentesítésében és foszformentesítésében, kiemelve a biológiai foszfor denitrifikációs folyamat jellemzőit és elősegítve egymást, hogy a foszfor denitrifikáció teljes rendszere és a szerves anyagok eltávolítása a maximális hatás hatékonyságában.
Műszaki jellemzők
Teljesen javítja az aktív iszap magas koncentrációját a membrán reakciómedencében, elősegíti a domináns nitrifikáló baktériumközösségek kialakulását, javítja a nitrifikáció hatékonyságát, így az ammónia és a nitrogén eltávolítása teljes; automatikus vezérléssel optimalizálja a membrán bioreaktor iszapürítési idejét, az iszap korának ésszerű szabályozását, javítsa a lassan növekvő nitrifikáló baktériumok, denitrifikáló baktériumok és más speciális biokémiai baktériumok koncentrációját a rendszerben, javítsa a szerves anyag és a foszfor eltávolításának és a denitrifikációnak a hatását; az aerob iszapürítés elérése, a foszfor másodlagos kibocsátásának elkerülése érdekében. Javítsa a foszforeltávolítási arányt.
5.A(2A)O-MBR eljárás
Az A(2A)O-MBR folyamat az anaerob, az első anoxikus, a második anoxikus, az aerob és a membrántartály sorrendjében halad. Az A2O-MBR-folyamatot két anoxikus zóna jellemzi, a két anoxikus zóna működését a befolyó és a visszatérő pontok szabályozásával szabályozzák.
A vízfelvételi módszer két vízfelvételi pontot alkalmaz az anaerob zónában és az első anoxikus zónában. A visszaáramlási módszer háromlépcsős, kétpontos visszaáramlást alkalmaz, az első lépcsőben a membránmedence kevert folyadékát az aerob zóna elejére visszaáramoltatják; a második lépcsőben az aerob zóna kevert folyadékát az első anoxikus zónába és a második anoxikus zónába visszaáramoltatják; a harmadik lépcsőben pedig az első anoxikus zóna kevert folyadékát az anaerob zónába áramoltatják.
6.SBR-MBR eljárás
Az SBR-MBR folyamat az SBR és az MBR kombinációja, hogy a két folyamat előnyeit magában foglaló folyamatot alkosson, az SBR egy továbbfejlesztett aktív iszapkezelési folyamat, a visszatartás és a szűrés membránkomponenseinek használata, a mikroorganizmusok reakciója a reakcióban maximálisan reprodukálható, elősegíti a nitrifikáló baktériumok növekedését, az iszap biológiai aktivitását, az adszorpciót és a szerves anyagok nagy kapacitású lebontását.
SBR-MBR folyamat öt rendszer a befolyó, anaerob, aerob és ülepítés, SBR és MBR munka, hogy biztosítsa a feltételeket a biológiai foszformentesítés és nitrogén eltávolítása, és is lehet szabályozni, hogy szükség szerint kezelni a különböző szennyvizek, a membrán elválasztása a vízelvezető víz, a hatékonyság javítása érdekében a szennyvíztisztítás, hanem időt takarít meg.
| Foszfonátok Adalékanyagok, korróziógátlók és kelátképző szerek | |
| Amino-trimetilén-foszfonsav (ATMP) | CAS-szám: 6419-19-8 |
| 1-hidroxi-etilidén-1,1-difoszfonsav (HEDP) | CAS-szám: 2809-21-4 |
| Etilén-diamin-tetra(metilén-foszfonsav) EDTMPA (szilárd) | CAS-szám: 1429-50-1 |
| Dietilén-triamin-penta (metilén-foszfonsav) (DTPMPA) | CAS-szám: 15827-60-8 |
| 2-foszfonobután-1,2,4-trikarbonsav (PBTC) | CAS-szám: 37971-36-1 |
| 2-hidroxi-foszfonoecetsav (HPAA) | CAS-szám: 23783-26-8 |
| HexaMethyleneDiamineTetra (metilén-foszfonsav) HMDTMPA | CAS-szám: 23605-74-5 |
| Poliamino-poliéter-metilén-metilén-foszfonsav (PAPEMP) | |
| Bis(hexametilén-triamin-penta(metilén-foszfonsav)) BHMTPMP | CAS-szám: 34690-00-1 |
| Hidroxietilamino-di(metilén-foszfonsav) (HEMPA) | CAS-szám: 5995-42-6 |
| Foszfonátok sói | |
| Aminotrimetilén-foszfonsav tetranátriumsója (ATMP-Na4) | CAS-szám: 20592-85-2 |
| Aminotrimetilén-foszfonsav penta-nátriumsója (ATMP-Na5) | CAS-szám: 2235-43-0 |
| Az 1-hidroxi-etilidén-1,1-difoszfonsav mononátriuma (HEDP-Na) | CAS-szám: 29329-71-3 |
| (HEDP-Na2) | CAS-szám: 7414-83-7 |
| Az 1-hidroxi-etilidén-1,1-difoszfonsav tetranátriumsója (HEDP-Na4) | CAS-szám: 3794-83-0 |
| Az 1-hidroxi-etilidén-1,1-difoszfonsav káliumsója (HEDP-K2) | CAS-szám: 21089-06-5 |
| Etilén-diamin-tetra (metilén-foszfonsav) penta-nátrium só (EDTMP-Na5) | CAS-szám: 7651-99-2 |
| Dietilén-triamin-penta(metilén-foszfonsav) heptanátriumsója (DTPMP-Na7) | CAS-szám: 68155-78-2 |
| Dietilén-triamin-penta(metilén-foszfonsav) nátriumsója (DTPMP-Na2) | CAS-szám: 22042-96-2 |
| 2-foszfonobután-1,2,4-trikarbonsav, nátriumsó (PBTC-Na4) | CAS-szám: 40372-66-5 |
| HexaMethyleneDiamineTetra (MethylenePhosphonic Acid) HMDTMPA-K6 káliumsója | CAS-szám: 53473-28-2 |
| A bisz-hexametilén-triamin-penta(metilén-foszfonsav) BHMTPH-PN(Na2) részlegesen semlegesített nátriumsója | CAS-szám: 35657-77-3 |
| Polikarboxil antiszkaláns és diszpergálószer | |
| Poliakrilsav (PAA) 50% 63% | CAS-szám: 9003-01-4 |
| Poliakrilsav nátriumsó (PAAS) 45% 90% | CAS-szám: 9003-04-7 |
| Hidrolizált polimaleinsav-anhidrid (HPMA) | CAS-szám: 26099-09-2 |
| Maleinsav és akrilsav kopolimerje (MA/AA) | CAS-szám: 26677-99-6 |
| Akrilsav-2-Akrilamid-2-Metilpropán-szulfonsav kopolimer (AA/AMPS) | CAS-szám: 40623-75-4 |
| TH-164 Foszfino-karbonsav (PCA) | CAS-szám: 71050-62-9 |
| Biológiailag lebomló vízkőoldó és diszpergálószer | |
| Poliepoxiszuccinsav nátrium (PESA) | CAS-szám: 51274-37-4 |
| CAS-szám: 109578-44-1 | |
| Poliaszparaginsav nátriumsója (PASP) | CAS-szám: 181828-06-8 |
| CAS-szám: 35608-40-6 | |
| Biocid és algicid | |
| Benzalkónium-klorid (dodecil-dimetil-benzilammónium-klorid) | CAS-szám: 8001-54-5, |
| CAS-szám: 63449-41-2, | |
| CAS-szám: 139-07-1 | |
| Izotiazolinonok | CAS-szám: 26172-55-4, |
| CAS-szám: 2682-20-4 | |
| Tetrakis(hidroximetil)foszfónium-szulfát (THPS) | CAS-szám: 55566-30-8 |
| GLUTARALDEHID | CAS-szám: 111-30-8 |
| Korróziógátlók | |
| A toliltriazol nátriumsója (TTA-Na) | CAS-szám: 64665-57-2 |
| Toliltriazol (TTA) | CAS-szám: 29385-43-1 |
| 1,2,3-Benzotriazol nátriumsója (BTA-Na) | CAS-szám: 15217-42-2 |
| 1,2,3-Benzotriazol (BTA) | CAS-szám: 95-14-7 |
| A 2-Merkaptobenzotiazol nátriumsója (MBT-Na) | CAS-szám: 2492-26-4 |
| 2-Merkaptobenzotiazol (MBT) | CAS-szám: 149-30-4 |
| Oxigén elszívó | |
| Ciklohexilamin | CAS-szám: 108-91-8 |
| Morpholine | CAS-szám: 110-91-8 |
| Egyéb | |
| Nátrium-dietil-hexil-szulfoszukcinát | CAS-szám: 1639-66-3 |
| Acetil-klorid | CAS-szám: 75-36-5 |
| TH-GC zöld kelátképző szer (glutaminsav, N,N-diessav, tetranátrium só) | CAS-szám: 51981-21-6 |