MBR 멤브레인과 그 결합된 프로세스는 무엇인가요?
MBR 프로세스란 무엇인가요?
멤브레인 생물 반응기(막 생물 반응기, MBR)는 막 분리와 생물학적 처리 기술을 결합하여 폐수를 생물학적으로 처리하는 새로운 공정입니다.
분리 메커니즘에 따라 반응막, 이온 교환막, 투과성 막 등이 있고, 막의 성질에 따른 분류에 따라 천연 막(생체막)과 합성 막(유기 막, 무기 막)이 있으며, 막 유형의 구조 분류에 따라 평판형, 관형, 나선형, 중공사형 등이 있습니다.
국내 연구 현황에서의 MBR 프로세스
80년대 이후 멤브레인 생물 반응기는 점점 더 많은 관심을 받고 있으며 연구의 핫스팟 중 하나가 되었습니다. 현재이 기술은 미국, 독일, 프랑스, 이집트 및 기타 국가에서 사용되었으며 규모는 6m3 / d에서 13000m3 / d까지 다양합니다.
중국의 MBR 연구는 10년이 채 되지 않았지만 그 발전 속도는 매우 빠릅니다. MBR에 대한 국내 연구는 크게 몇 가지 측면으로 나눌 수 있습니다:
(1) 다양한 생물학적 처리 공정 및 막 분리 장치 조합 형태, 활성 슬러지 방법에서 접촉 산화 방법, 생물막 방법, 활성 슬러지와 생물막을 결합한 복합 공정, 2상 혐기성 공정으로 확장하는 생물학적 반응 처리 공정을 탐색하기 위해;
(2) 처리 효과 및 막 오염에 영향을 미치는 요인, 메커니즘 및 수학적 모델에 대한 연구, 적절한 작동 조건 및 공정 매개 변수를 탐색하고 막 오염을 최대한 줄이며 막 모듈의 처리 용량 및 작동 안정성을 향상시킵니다;
(3) MBR의 적용 범위를 확대, MBR 연구 대상을 생활 폐수에서 고농도 유기 폐수(음식물 폐수, 맥주 폐수) 및 분해가 어려운 산업 폐수(석유화학 폐수, 인쇄 및 염색 폐수 등)로 확대하지만 생활 폐수 처리가 주를 이루고 있습니다.
MBR 프로세스의 특징은 무엇인가요?
기존의 생화학적 수처리 기술과 비교했을 때 MBR은 다음과 같은 주요 특징을 가지고 있습니다:
1, 효율적인 고액 분리, 분리 효과는 전통적인 침전조보다 훨씬 낫고 수질이 좋으며 폐수 부유 고형물 및 탁도가 0에 가깝고 직접 재사용하여 하수 자원을 달성 할 수 있습니다.
2, 막 유지 효과의 고효율, 미생물이 생물 반응기에 완전히 유지되도록하여 완전한 분리, 유연하고 안정적인 작동 제어의 원자로 유압 유지 시간 (HRT) 및 슬러지 연령 (SRT)을 달성합니다.
3, MBR은 폭기조와 침전조 2 개의 전통적인 폐수 처리를 하나로 통합하고 3 차 처리의 모든 공정 시설을 대체하여 설치 공간을 크게 줄여 토목 투자를 절약 할 수 있기 때문입니다.
4, 질화 박테리아의 유지 및 번식, 시스템의 높은 질화 효율에 도움이됩니다. 작동 모드 변경을 통해 암모니아 제거 및 인 제거 기능도 가질 수 있습니다.
5, 진흙의 나이가 매우 길 수 있으므로 분해하기 어려운 유기물의 분해 효율을 크게 향상시킬 수 있기 때문입니다.
6, 반응기는 대용량 부하, 낮은 슬러지 부하 및 긴 슬러지 수명에서 작동하며 슬러지 수명이 무한히 길 수 있기 때문에 남은 슬러지 생산량은 매우 낮으며 이론적으로 슬러지 배출이 0을 실현할 수 있습니다.
7, 시스템은 PLC 제어, 편리한 작동 및 관리를 실현합니다.
MBR 프로세스의 구성 요소는 무엇인가요?
흔히 언급되는 멤브레인-바이오리액터는 사실 세 가지 유형의 리액터를 통칭하는 용어입니다:
폭기 막 생물 반응기(AMBR);
추출 멤브레인 생물 반응기(EMBR);
고액 분리막 - 바이오리액터(고액 분리막 바이오리액터, SLSMBR, 약칭 MBR) ③ 고액 분리막 - 바이오리액터(고액 분리막 바이오리액터, 약칭 MBR).
1. 통기 멤브레인
폭기막 - 통기성 고밀도 막(예: 실리콘 고무 막) 또는 미세 다공성 막(예: 소수성 고분자 막), 판상 또는 중공 섬유형 구성 요소를 사용하여 기체의 분압을 기포점(버블 포인트)보다 낮게 유지하면서 바이오리액터에 기포 없는 폭기를 달성할 수 있는 바이오리액터(AMBR)를 사용할 수 있습니다.
이 공정은 접촉 시간과 산소 전달 효율이 개선되어 폭기 공정 제어에 도움이 되며 기존 폭기의 기포 크기와 체류 시간의 영향을 받지 않는 것이 특징입니다.
2. 추출 멤브레인
추출막 - 생물 반응기, EMBR(추출막 생물 반응기)이라고도 합니다. 산도와 알칼리도가 높거나 유기체에 독성 물질이 존재하기 때문에 일부 산업 폐수는 미생물과 직접 접촉하여 처리하기에 적합하지 않으며 폐수에 휘발성 독성 물질이 포함되어있는 경우 기존의 호기성 생물학적 처리 공정을 사용하면 오염 물질이 가스 리프트 현상의 휘발성으로 폭기 기류를 휘발시키기 쉽고 처리 효과가 매우 불안정 할뿐만 아니라 대기 오염을 유발합니다.
이러한 기술적 어려움을 해결하기 위해 영국 학자 리빙스턴은 폐수와 활성화 된 슬러지가 멤브레인에 의해 분리되고, 멤브레인 흐름의 폐수, 멤브레인 흐름에 일종의 특수 박테리아 활성화 슬러지가 포함되어 있으며, 폐수와 미생물은 유기 오염 물질과 직접 접촉하지 않고 미생물 분해의 다른 쪽은 막을 통해 선택적으로 할 수 있습니다 미생물 분해.
추출막 양쪽의 생물 반응기 장치와 폐수 재활용 장치가 서로 독립적이기 때문에 각 장치의 물 흐름이 서로 거의 영향을 미치지 않으며 생물 반응기의 영양분과 미생물 생존 조건이 폐수 수질에 영향을받지 않아 수처리 효과가 안정적입니다. HRT 및 SRT와 같은 시스템의 작동 조건을 최적의 범위에서 제어하여 오염 물질 분해 속도를 최대로 유지할 수 있습니다.
3. 고체-액체 분리막
고액 분리막-생물 반응기는 수처리 분야에서 가장 널리 연구되고 있는 막-생물 반응기로, 수처리 기술의 2차 침전조에서 기존의 활성 슬러지 방식을 대체하기 위한 막 분리 공정입니다. 멤브레인 모듈을 통해 고체 유기물을 다시 반응기로 환류시킨 다음 처리된 유기수를 배출합니다. 막 분리 생물 반응기의 유형은 막 모듈과 생물 반응기의 위치에 따라 일체형 막 생물 반응기, 개별 막 생물 반응기, 복합 막 생물 반응기 등으로 분류할 수 있습니다.
전통적인 폐수 생물학적 처리 기술에서 2 차 침전조의 진흙-물 분리는 중력에 의해 완료되며 분리 효율은 활성화 된 슬러지의 침전 성능에 따라 달라지며 침전이 좋을수록 진흙-물 분리 효율이 높아집니다. 슬러지의 침전 특성은 폭기조의 작동 조건에 따라 달라지며, 슬러지의 침전 특성을 개선하기 위해 폭기조의 작동 조건을 엄격하게 제어해야하므로 방법의 적용 범위가 제한됩니다. 2 차 침전조에서 고액 분리가 필요하기 때문에 폭기조의 슬러지는 일반적으로 약 1.5 ~ 3.5g / L의 고농도를 유지할 수 없으므로 생화학 반응 속도가 제한됩니다. 유압 유지 시간(HRT)과 슬러지 수명(SRT)은 상호 의존적이며, 체적 부하를 늘리고 슬러지 부하를 줄이는 것은 종종 모순을 형성합니다. 이 시스템은 또한 운영 중에 다량의 잔류 슬러지를 생성하며 처리 비용은 폐수 처리장 운영 비용의 25% ~ 40%를 차지합니다. 기존의 활성 슬러지 처리 시스템은 또한 슬러지 팽창이 발생하기 쉽고 폐수에 부유 물질이 포함되어 폐수 수질이 악화됩니다.
위의 문제를 고려하여 MBR은 분리 공학의 막 분리 기술과 전통적인 폐수 생물학적 처리 기술을 결합하여 고액 분리 효율을 크게 향상시키고 폭기조의 활성 슬러지 농도가 증가하고 슬러지에 효과적인 박테리아 (특히 우세한 식물상)가 출현하여 생화학 반응 속도를 향상시키는 동시에 F / M 비율을 낮추어 잔류 슬러지 발생량을 감소시켜 기존 활성 슬러지 방법에 존재하는 문제를 근본적으로 해결합니다 (또는 0도). 동시에 F/M 비율을 낮추어 잔류 슬러지 발생량을 줄임으로써 (심지어 0까지) 기존 활성 슬러지 공법의 많은 미해결 문제를 근본적으로 해결합니다.
MBR 프로세스에는 어떤 유형이 있나요?
멤브레인 모듈과 바이오리액터의 조합에 따라 멤브레인 바이오리액터는 분리형, 일체형, 복합형의 세 가지 기본 유형으로 나눌 수 있습니다. (다음 설명은 모두 고액 분리형 멤브레인 바이오리액터에 대한 설명입니다).
1. 분리 유형
멤브레인 모듈과 바이오리액터는 별도로 설정됩니다.
바이오리액터의 혼합 액체는 순환 펌프에 의해 가압된 다음 멤브레인 모듈의 여과 끝으로 펌핑됩니다. 압력을 받은 혼합 액체의 액체는 멤브레인을 통과하여 시스템의 처리수가 되고, 고체와 거대 분자는 멤브레인에 의해 유지된 다음 농축된 액체와 함께 바이오리액터로 다시 흐릅니다.
2. 통합형
멤브레인 모듈은 바이오리액터 내부에 배치됩니다. 멤브레인 - 바이오리액터로 유입된 물은 혼합물의 활성 슬러지에 의해 대부분의 오염 물질이 제거된 다음 외부 압력 하에서 멤브레인에 의해 물 밖으로 걸러집니다.
이러한 형태의 멤브레인-생물 반응기는 혼합 액체 순환 시스템을 제거하고 물을 펌핑하여 에너지 소비가 상대적으로 낮으며 최근 수처리 분야에서 분할 유형보다 더 컴팩트 한 공간을 차지하여 특별한 관심을 받고 있습니다. 그러나 일반적인 멤브레인 플럭스는 상대적으로 낮고 멤브레인 오염이 쉽고 멤브레인 오염은 청소 및 교체가 쉽지 않습니다.
3. 합성
형태는 또한 일체형 멤브레인-생물 반응기에 속하며, 차이점은 패킹이있는 생물 반응기에 있으며, 따라서 복합 멤브레인-생물 반응기를 형성하여 반응기의 일부 특성을 변경합니다.
결합된 MBR 프로세스는 무엇인가요?
폐수를 더 잘 정화하기 위해 A2O 공정과 MBR 공정을 결합하여 새로운 시스템을 구축하는 경우가 많습니다.
1.A2O-MBR 프로세스
코크스 폐수는 코크스, 고온 건식 증류, 가스 정화 및 회수 등의 공정에서 발생합니다. 휘발성 페놀, 다환 방향족 탄화수소(PAH), 산소, 황 및 질소 헤테로사이클릭 화합물 및 기타 특성뿐만 아니라 높은 COD 값, 높은 페놀 값 및 높은 암모니아 질소 함량을 포함하고 있습니다.
A2O 공정은 코크스 폐수를 처리하는 데 가장 효과적이고 널리 사용되는 방법 중 하나입니다. 그러나 이 공정의 폐수는 국가 종합 폐수 배출 기준을 충족하기 어려우며, 멤브레인 공정의 장점을 활용하여 폐수 품질을 더욱 개선한 A2O-MBR 공정이 등장했습니다.
2.A2OA-MBR 프로세스
A2O/A-MBR 공정은 일반적으로 탈질 및 인 제거에 사용되며, 공정은 A2O 공정을 기반으로 한 다음 수준의 무산소 탱크, 탄소 막을 통한 폐수를 설정하여 생물학적 탈질 및 인 제거를 완료 한 다음 내인성 탈질을위한 두 번째 무산소 탱크를 사용하여 TN을 추가로 제거한 다음 막 탱크를 사용하여 폐수의 호기성 폭기 역할을 보장합니다.
3.AO-MBR 프로세스
AO-MBR 시스템에서는 부유 물질과 이물질이 분리된 폐수가 조정 탱크로 유입되어 수질과 수량을 균일화한 다음 침전조로 유입되어 고액 분리가 이루어집니다. 상류의 맑은 액체는 AO 시스템으로 설계된 MBR 처리조로 유입되는데, 앞부분에서는 유입수를 완전히 혼합하여 질소 제거를 위한 생물학적 탈질화를 진행하고, 뒷부분에서는 알칼리를 첨가하면서 생물학적 분해와 질화 과정을 거쳐 처리된 폐수를 직접 방류하는 방식입니다.
4.3A-MBR 프로세스
3A-MBR 공정은 막 생물 반응기 기술과 전통적인 혐기성, 무산소성, 호기성 공정과 폐수 정화의 탈질화 및 탈인화에 자주 사용되는 새로운 공정이 결합되어 생물학적 인 탈질화 공정의 특성을 강조하고 서로 촉진하여 인 탈질화 및 유기물 제거의 전체 시스템이 최대 효과의 효율로 인 탈질화 및 제거됩니다.
기술적 특성
막 반응 풀에서 고농도의 활성 슬러지를 완전히 개선하고, 우세한 질화 박테리아 군집의 형성을 촉진하고, 질화 효율을 개선하여 암모니아 및 질소 제거가 완료되도록 합니다; 자동 제어를 통해 멤브레인 생물 반응기 슬러지 배출 시간을 최적화하고, 진흙의 나이를 합리적으로 제어하고, 시스템에서 천천히 성장하는 질화 박테리아, 탈질 박테리아 및 기타 특수 생화학 박테리아의 농도를 개선하고, 유기물 및 인 제거 및 탈질 효과를 개선하고, 호기성 슬러지 배출을 달성하여 인의 2 차 방출을 피하기 위해 인의 2 차 배출을 방지합니다. 인 제거율을 개선합니다.
5.A(2A)O-MBR 프로세스
A(2A)O-MBR 공정은 혐기성, 1차 무산소, 2차 무산소, 호기성 및 멤브레인 탱크의 순서로 공정 흐름을 채택합니다. A2O-MBR 공정에서 두 개의 무산소 구역이 특징인 두 무산소 구역의 기능은 유입수 및 회수 지점을 제어하여 조절됩니다.
물 섭취 방법은 혐기성 구역과 첫 번째 무산소 구역에서 두 지점의 물 섭취를 채택합니다. 환류 방법은 3 단계 2 점 환류를 채택하고, 첫 번째 단계는 호기성 영역의 전면으로 환류되는 막 풀의 혼합 액체, 두 번째 단계는 첫 번째 무산소 영역과 두 번째 무산소 영역으로 환류되는 호기성 영역의 혼합 액체, 세 번째 극은 혐기성 영역으로 혼합 유입되는 첫 번째 무산소 영역의 혼합 액체입니다.
6.SBR-MBR 프로세스
SBR-MBR 공정은 SBR과 MBR의 조합으로 두 가지 장점을 가진 공정을 형성하고, SBR은 개선 된 활성 슬러지 처리 공정, 보유 및 여과의 막 성분 사용, 반응에서 미생물의 반응을 최대한 재현하여 질화 박테리아의 성장, 슬러지 생물학적 활성, 고용량 유기 물질의 흡착 및 분해에 도움이 될 수 있습니다.
SBR-MBR 공정은 유입수, 혐기성, 호기성 및 침전, SBR 및 MBR의 5가지 시스템을 통해 생물학적 탈인산화 및 질소 제거 조건을 제공하며, 다양한 폐수 처리의 필요성, 배수수의 막 분리 사용, 폐수 정화 효율 향상 및 시간 절약에 따라 제어할 수도 있습니다.
| 포스포네이트 스케일 방지제, 부식 억제제 및 킬레이트제 | |
| 아미노 트리메틸렌 포스폰산(ATMP) | CAS 번호 6419-19-8 |
| 1-하이드록시 에틸리덴-1,1-디포스폰산(HEDP) | CAS 번호 2809-21-4 |
| 에틸렌 디아민 테트라(메틸렌 포스 폰산) EDTMPA (고체) | CAS 번호 1429-50-1 |
| 디에틸렌 트리아민 펜타(메틸렌 포스 폰산) (DTPMPA) | CAS 번호 15827-60-8 |
| 2-포스포노부탄 -1,2,4-트리카르복실산(PBTC) | CAS 번호 37971-36-1 |
| 2-하이드록시 포스포노아세트산(HPAA) | CAS 번호 23783-26-8 |
| 헥사메틸렌디아민테트라(메틸렌포스폰산) HMDTMPA | CAS 번호 23605-74-5 |
| 폴리아미노 폴리에테르 메틸렌 포스 폰산 (PAPEMP) | |
| 비스(헥사메틸렌 트리아민 펜타(메틸렌 포스 폰산)) BHMTPMP | CAS 번호 34690-00-1 |
| 하이드록시에틸아미노-디(메틸렌포스폰산)(HEMPA) | CAS 번호 5995-42-6 |
| 포스포네이트 염 | |
| 아미노 트리메틸렌 포스 폰산 (ATMP-Na4)의 테트라 나트륨 염 | CAS 번호 20592-85-2 |
| 아미노 트리메틸렌 포스 폰산 (ATMP-Na5)의 펜타 나트륨 염 | CAS 번호 2235-43-0 |
| 1-하이드록시 에틸리덴-1,1-디포스폰산(HEDP-Na)의 모노나트륨 | CAS 번호 29329-71-3 |
| (HEDP-Na2) | CAS 번호 7414-83-7 |
| 1-하이드록시 에틸리덴-1,1-디포스폰산(HEDP-Na4)의 테트라 나트륨 염 | CAS 번호 3794-83-0 |
| 1-하이드록시 에틸리덴-1,1-디포스폰산의 칼륨 염(HEDP-K2) | CAS 번호 21089-06-5 |
| 에틸렌 디아민 테트라(메틸렌 포스 폰산) 펜타 나트륨 염 (EDTMP-Na5) | CAS 번호 7651-99-2 |
| 디에틸렌 트리아민 펜타(메틸렌 포스 폰산)의 헵타 나트륨 염 (DTPMP-Na7) | CAS 번호 68155-78-2 |
| 디에틸렌 트리아민 펜타(메틸렌 포스 폰산)의 나트륨 염 (DTPMP-Na2) | CAS 번호 22042-96-2 |
| 2-포스포노부탄 -1,2,4-트리카르복실산, 나트륨염(PBTC-Na4) | CAS 번호 40372-66-5 |
| 헥사메틸렌디아민테트라(메틸렌포스폰산)의 칼륨염 HMDTMPA-K6 | CAS 번호 53473-28-2 |
| 비스 헥사메틸렌 트리아민 펜타(메틸렌 포스 폰산)의 부분적으로 중화 된 나트륨 염 BHMTPH-PN (Na2) | CAS 번호 35657-77-3 |
| 폴리카복실산 스케일 방지제 및 분산제 | |
| 폴리아크릴산(PAA) 50% 63% | CAS 번호 9003-01-4 |
| 폴리아크릴산 나트륨 염(PAAS) 45% 90% | CAS 번호 9003-04-7 |
| 하이드롤라이즈드 폴리말레익 무수물(HPMA) | CAS 번호 26099-09-2 |
| 말레산과 아크릴산의 공중합체(MA/AA) | CAS 번호 26677-99-6 |
| 아크릴산-2-아크릴아미도-2-메틸프로판술폰산 공중합체(AA/AMPS) | CAS 번호 40623-75-4 |
| TH-164 포스피노-카복실산(PCA) | CAS 번호 71050-62-9 |
| 생분해성 스케일 방지제 및 분산제 | |
| 폴리에폭시숙신산(PESA) 나트륨 | CAS 번호 51274-37-4 |
| CAS 번호 109578-44-1 | |
| 폴리아스파르트산 나트륨 염(PASP) | CAS 번호 181828-06-8 |
| CAS 번호 35608-40-6 | |
| 살생물제 및 살조제 | |
| 염화 벤잘코늄(도데실 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드) | CAS 번호 8001-54-5, |
| CAS 번호 63449-41-2, | |
| CAS 번호 139-07-1 | |
| 이소티아졸리논 | CAS 번호 26172-55-4, |
| CAS 번호 2682-20-4 | |
| 테트라키스(하이드록시메틸)황산포스포늄(THPS) | CAS 번호 55566-30-8 |
| 글루타르알데히드 | CAS 번호 111-30-8 |
| 부식 억제제 | |
| 톨릴트리아졸 나트륨 염(TTA-Na) | CAS 번호 64665-57-2 |
| 톨릴트리아졸(TTA) | CAS 번호 29385-43-1 |
| 1,2,3-벤조트리아졸(BTA-Na)의 나트륨 염 | CAS 번호 15217-42-2 |
| 1,2,3-벤조트리아졸(BTA) | CAS 번호 95-14-7 |
| 2-메르캅토벤조티아졸(MBT-Na)의 나트륨 염 | CAS 번호 2492-26-4 |
| 2-메르캅토벤조티아졸(MBT) | CAS 번호 149-30-4 |
| 산소 청소기 | |
| 시클로헥실아민 | CAS 번호 108-91-8 |
| 모폴린 | CAS 번호 110-91-8 |
| 기타 | |
| 디에틸헥실 설포숙신산 나트륨 | CAS 번호 1639-66-3 |
| 아세틸 클로라이드 | CAS 번호 75-36-5 |
| TH-GC 녹색 킬레이트제(글루탐산, N,N-디아세트산, 테트라나트륨염) | CAS 번호 51981-21-6 |