Соответствие условиям эксплуатации
Перед утверждением соответствия технологической схемы необходимо проанализировать аэробную биологию и принципы эрлифтной циркуляции
В эрлифтном трубчатом MBR воздух подается снизу и создает эрлифтную циркуляцию, которая перемещает иловую смесь через внешние трубчатые мембраны и очищает их поверхность. Мембранная ступень разделяет твердую и жидкую фазы после аэробной биологической обработки. Она не заменяет биологическую реакцию и не является отдувкой аммиака.
Подходит для предварительной оценки.
Требуется дополнительное подтверждение.
- COD/BOD: биоразлагаемость, подавление токсичности, соленость, содержание жиров и масел, пенообразование и баланс питательных веществ
- Биохимическое потребление кислорода, текущая мощность аэрации, параметры воздушных компрессоров и распределение газа и жидкости в мембранных секциях
- Вязкость осадка, степень фильтруемости, температура, pH, HRT, SRT, содержание растворенного кислорода и колебания нагрузки
- Цель сброса, повторного использования или последующей обработки с помощью NF/RO, а также доступное пространство, наличие коммуникаций и место для удаления осадка
- Нагрузка на входе
- Удельный поток, параметры COD и BOD, содержание аммиачного азота, общее содержание азота, показатели SS, нефтепродукты и степень нестабильности состава
- Биологические условия
- Объем резервуара, MLSS, HRT, SRT, содержание растворенного кислорода, температура, pH и соленость
- Условия эрлифтной циркуляции
- Расположение воздуходувок и аэраторов, доступный объем воздуха, высота установки блока мембран и точки подключения циркуляционного контура
- Цель очистки
- Способы сброса, варианты повторного использования, этапы доочистки и допустимые пределы эксплуатации
Технологическая схема
Подача воздуха, эрлифтная циркуляция и разделение потока с помощью трубчатой мембраны образуют замкнутый цикл
Данная технологическая схема является базовой. Зонирование реактора, подача исходного потока, распределение воздуха, количество блоков мембран, место циркуляции, CIP и последующие технологические ступени требуют детального проектирования с учетом качества воды, производительности и особенностей площадки
- 01Биологический реактор
При соблюдении заданных параметров HRT, SRT, температуры, содержания растворенного кислорода и питательных веществ происходит преобразование органических соединений и удаление целевых загрязнителей
- 02Исходный поток для секции с мембраной
Смесь из реактора поступает в секцию внешних мембран. Параметры подачи исходного потока, его распределения и защиты на предшествующих ступенях определяются свойствами осадка и компоновкой установки
- 03Подача воздуха снизу
Подача воздуха снизу мембранных модулей обеспечивает образование двухфазного потока с исходной водой и суспензией, а также создает подъемную силу.
- 04Мембранная сепарация при эрлифтной циркуляции
Смесь газа и жидкости проходит через трубчатые мембраны открытого типа. Мембрана удерживает осадок и частицы, в то время как пермеат проходит сквозь нее.
- 05Возврат пермеата и осадка
Пермеат направляется в систему сбора или на последующие технологические ступени; концентрат и отработанный осадок возвращаются в биологическую систему согласно материальному балансу.
Ключевое ограничение:Подача воздуха обеспечивает циркуляцию и очистку мембранных секций, однако расчет потребности в кислороде, распределения газа и жидкости в мембранных секциях и мощности воздуходувок выполняется отдельно. Нельзя исходить из того, что один режим подачи воздуха подойдет для всех условий работы.
Воздушный подъем и сепарация
Отдельно определяются параметры биологической очистки, эрлифтной циркуляции и мембранной сепарации
Эффективность работы эрлифтного трубчатого MBR обусловлена согласованным взаимодействием трех компонентов, а не только свойствами мембраны или параметрами воздушного компрессора. Четкое разграничение функций каждого элемента позволяет понять взаимосвязь между COD, содержанием растворенного кислорода, MLSS, удельным потоком через мембрану и параметрами пермеата
- Биологическая часть
- Органические вещества и целевые загрязнители подвергаются преобразованию с учетом их биоразлагаемости, концентрации, температуры, наличия питательных веществ и уровня растворенного кислорода
- Эрлифтная циркуляция
- Подаваемый снизу воздух создает эрлифтная циркуляция, обеспечивая движение смеси через каналы мембраны и очистку ее поверхности. Количество и распределение воздуха зависят от конфигурации мембранных модулей и состояния осадка
- Блок мембранной сепарации
- Удержание активного ила, взвешенных частиц и твердых фракций необходимо для поддержания биомассы и получения пермеата с минимальным содержанием твердых веществ.
- Последующая технологическая ступень
- В зависимости от требований к сбросу или повторному использованию воды подбираются параметры работы NF, RO, адсорбции, окисления или других методов доочистки
Эрлифтный трубчатый MBR не предназначен для отдувки аммиака. Это типичная технологическая схема мембранного биореактора с циркуляцией воздуха, тогда как отдувка аммиака представляет собой отдельный физико-химический процесс, основанный на газожидкостном массообмене
Инженерные ограничения
Использовать 8–12 g/L следует исключительно в качестве справочного материала для предварительной оценки
Брошюры, отчеты о работе реализованных проектов и гарантийные показатели для новых проектов представляют собой различные уровни доказательств. На данной странице не приводятся расчеты удельного потока, энергопотребления, параметров сточных вод и циклов очистки, применимые к другим проектам.
| Инженерный элемент | Текущие публичные данные по реализованным проектам | Подтверждение параметров для конкретного проекта |
|---|---|---|
| Суспензия MLSS | Открытый проектный ориентир для эрлифтного трубчатого MBR: 8–12 g/L | Диапазон рабочих параметров определяется вязкостью осадка, степенью фильтруемости, температурой, соленостью, биологической нагрузкой и условиями газожидкостной циркуляции |
| Условия эрлифтной циркуляции | Универсальных значений скорости воздушного потока или соотношения воздуха к воде не существует | Рассчитывайте биохимическую потребность в кислороде, параметры подъема и промывки мембраны, распределение воздуха, запас прочности воздуходувок и высоту размещения системы отдельно друг от друга |
| Фактический удельный поток мембраны | Универсальных проектных параметров не существует | Зафиксированные значения удельного потока применимы только к конкретному проекту; для новых проектов их следует определять на основе характеристик исходной воды, осадка, температуры, площади мембраны и результатов проверки |
| Параметры пермеата и эффективность очистки мембраной | Не существует универсального значения для COD, а также гарантий по содержанию аммиака или итоговому соблюдению норм | Необходимо четко разграничивать процессы биологического преобразования, отделения твердых частиц на мембране, места отбора проб, методы анализа и зоны ответственности за последующие технологические ступени |
| Энергопотребление и срок службы мембраны | Не предусмотрены никакие гарантии в общем порядке | На показатели влияют параметры воздуходувок, исходного потока, масштабов системы, свойства осадка, степень мембранного загрязнения, условия очистки и параметры O&M |
| Условия эксплуатации CIP и периодичность технического обслуживания | Определяются в зависимости от конкретного проекта | Необходимо проверить совместимость с характеристиками исходной воды, температурным режимом, химическими веществами, показателями извлечения компонента и условиями слива на объекте |
В официальной технической документации следует отдельно указывать условия проектирования, расчетные и гарантийные значения, методы анализа, места отбора проб, период оценки, границы воздушной системы и исключения из нее
Выбор технологической схемы MBR
Поперечноточные системы, эрлифтные системы и анаэробные MBR применяются в различных инженерных условиях
Данные технологические схемы не представляют собой простой иерархии. При выборе необходимо учитывать тип биологического процесса, определяется для конкретного проекта параметр MLSS, свойства осадка, силу циркуляции, степень биоразлагаемости, энергетические условия и цели по извлечению ресурсов
Внешняя трубчатая мембрана типа «кросс-флоу» MBR
- Биологическая обработка
- В основном аэробная или заданная проектом биологическая обработка с принудительной циркуляцией потока по схеме «кросс-флоу» с использованием внешнего насоса.
- Характеристики оценки и подбора
- Высокие показатели MLSS, высокая нагрузка, большое содержание взвешенных частиц либо значительная изменчивость исходного потока.
- Публичные обезличенные данные по реализованным проектам
- MLSS 12–40 g/L; прочие параметры определяются для конкретного проекта.
Ознакомиться с внешней трубчатой мембраной типа «кросс-флоу» MBR
Эрлифтный трубчатый MBR
- Биологическая обработка
- Аэробная биологическая очистка в сочетании с разделением на трубчатых мембранах с эрлифтной циркуляцией
- Характеристики оценки и подбора
- Средний уровень параметра MLSS, при котором эрлифтная циркуляция соответствует гидравлическим условиям системы и характеристикам осадка
- Публичные обезличенные данные по реализованным проектам
- Параметры MLSS и 8–12 g/L; аэрация, циркуляция и площадь мембраны определяются для конкретного проекта
Анаэробная трубчатая мембрана MBR (AnMBR)
- Биологическая обработка
- Анаэробная обработка в сочетании с разделением потока с помощью трубчатой мембраны.
- Характеристики оценки и подбора
- Сточные воды с высоким содержанием органических веществ, поддающихся биоразложению, а также задачи по извлечению таких ресурсов, как биогаз
- Основное подтверждение.
- Содержание органических веществ, токсичность, температурный режим, использование биогаза, циркуляция мембраны и последующая очистка от азота.
Для окончательного выбора технологической схемы могут потребоваться испытания фильтруемости осадка, анализ образцов воды или пилотные испытания. При этом нельзя полагаться лишь на общее название отрасли, значение параметра COD или единичное значение параметра MLSS.
Область применения решения
Следует отдельно определить конструкцию мембранной секции, систему подачи воздуха, биологическую ступень и границы взаимодействия с объектом.
Приведенные сведения предназначены для предварительной оценки и детального проектирования. Это не означает, что в каждом проекте обязательно предусматриваются все элементы оборудования, строительные работы, монтаж или ответственность за общие показатели работы установки.
Основная секция мембран с эрлифтной циркуляцией.
- Модули трубчатых мембран, каркасы, узлы подачи исходного потока и распределения газа и жидкости.
- Системы подачи воздуха снизу, отвода пермеата, рециркуляции, сброса и контуров CIP.
- Интерфейсы для подключения датчиков давления, потока, уровня и других параметров, а также систем управления.
Дополнительный объем инженерных работ
- Система воздуходувок и аэрации, анализ биологического реактора и возврат активированного ила
- Устройства для усреднения состава, предварительной обработки, CIP, дозирования и автоматизации
- Интерфейсы для последующих технологических ступеней, включая NF, RO, повторное использование и доочистку
Взаимодействие заказчика с системой EPC
- Резервуары, здания, магистральные трубопроводы и вспомогательные коммуникации
- Утилизация осадка, хранение химикатов, направление стоков после промывки оборудования и шумоизоляция
- Местные нормы, требования безопасности, правила монтажа и общезаводские блокировки
Окончательный объем работ, ответственность за биологические показатели, гарантии на эффективность мембранной сепарации, границы системы аэрации, распределение проектных обязанностей и условия взаимодействия определяются согласованными техническими и коммерческими документами.
Варианты применения технологической схемы
Выбор вариантов технологической схемы с учетом аэробных биопроцессов, свойств ила и колебаний нагрузки
Перечисленные отрасли могут пройти предварительную оценку, однако не вправе использовать данный MLSS, параметры воздушного потока, удельный поток, энергопотребление, циклы очистки или иные показатели эффективности очистки.
Смешанные сточные воды промышленного комплекса
Анализ методов усреднения, уровня биохимического потребления кислорода, фильтруемости ила и надежности мембранных систем при смешанном составе исходной воды и резких перепадах нагрузки
Сточные воды табачной промышленности
Формирование технологической схемы с учетом изменчивости параметров COD и SS, стойкости компонентов, условий аэробной обработки и целей повторного использования или сброса воды
Смешанные химические сточные воды
Перед определением пределов биологической нагрузки, системы аэрации и мембранной сепарации необходимо оценить уровень токсичности, соленость и степень биоразлагаемости.
Сточные воды пищевой и перерабатывающей промышленности
Необходимо настроить биологическую секцию и мембранный блок с эрлифтной циркуляцией с учетом колебаний органической нагрузки и режимов работы. Особое внимание следует уделить жирам, температурному режиму, образованию пены и условиям очистки.
Сточные воды фармацевтической и ферментационной промышленности
Следует проанализировать наличие ингибирующих компонентов, баланс питательных веществ и особенности периодического сброса. При необходимости подтвердить пригодность состава путем анализа воды или осадка.
Модернизация аэробной системы
Применяется в действующих системах, где традиционная седиментация ограничивает эффективность, а биомассу необходимо удерживать перед повторным использованием или доочисткой.
Подтверждение реализации проекта
Предварительная оценка на основании фактической производительности и данных по конкретной задаче
Имена заказчиков не раскрываются. Указанные ниже модели COD и MLSS, а также их пермеат и удельный поток применимы исключительно к данному проекту и не могут служить основой для расчетов, определения сферы применения или гарантийных условий при реализации новых проектов.
Сточные воды табачной промышленности · Публичные данные по реализованному проекту
Эрлифтный трубчатый MBR производительностью 1,100 m³/d на обезличенном табачном предприятии в провинции Аньхой
- Исходная вода, раствор или суспензия
- Модель COD с элементом 500–3,000 mg/L; модель MLSS с элементом 8,000–10,000 mg/L
- Очищенная вода после обработки
- Модель COD размещена ниже элемента 100 mg/L; модель MLSS с пермеатом размещена ниже элемента 1 mg/L
- Референтный уровень удельного потока
- 30–50 LMH; только для данного проектного примера
Изображение объекта по данному проекту не является общедоступным
Смешанные химические стоки · Публичные данные по реализованному проекту
500 m³/d Эрлифтный трубчатый MBR на одном из химических предприятий провинции Аньхой
- Исходная вода, раствор или суспензия
- COD 400–800 mg/L; MLSS 6,000–8,000 mg/L
- Очищенная вода после обработки
- Модель COD размещена ниже элемента 100 mg/L; модель MLSS с пермеатом размещена ниже элемента 1 mg/L
- Референтный уровень удельного потока
- 40–60 LMH; данные относятся только к этому проекту
Во втором проекте значение MLSS оказалось ниже нижнего предела диапазона, полученного в ходе предварительной оценки по 8–12 g/L. Это подтверждает, что открытые данные конкретного проекта нельзя использовать как универсальные ориентиры. Публикация изображений и количественных параметров требует предварительного согласования
Ресурсы
Материалы для подбора оборудования и дальнейшие шаги
Выход продуктаОписание технических характеристик трубчатой мембраны PEK
Открытый материалБрошюра о трубчатых мембранах
Подготовка проектаАнкета для оценки проекта
Связанные решенияВнешняя трубчатая мембрана типа «кросс-флоу» MBR
Технические характеристики FAQ
Часто задаваемые вопросы по эрлифтному трубчатому MBR
Является ли эрлифтный трубчатый MBR аналогом процесса отдувки аммиака?
Нет. Эрлифтный трубчатый MBR использует воздух для эрлифтной циркуляции во внешнем контуре трубчатых мембран и очистки поверхности мембраны. Отдувка аммиака удаляет аммиак посредством газожидкостного массообмена и представляет собой отдельный физико-химический процесс.
Какова функция биологической ступени, системы аэрации с подъемом потока и трубчатой мембраны?
Биологическая ступень обеспечивает разложение биоразлагаемых загрязнителей. Система аэрации с подъемом потока обеспечивает циркуляцию и промывку мембранного блока. Трубчатая мембрана удерживает активный ил, взвешенные частицы и другие твердые включения. Расчет биохимической потребности в кислороде и параметров аэрации следует выполнять отдельно.
Могут ли значения MLSS и 8–12 g/L служить исходными диапазонами для проектирования любого объекта?
Нет. Это лишь справочные данные, полученные в ходе оценки. При расчете допустимого диапазона рабочих условий необходимо учитывать вязкость и фильтруемость ила, температуру, соленость, биологическую нагрузку, параметры газожидкостной циркуляции, мощность воздуходувок и условия технического обслуживания.
Можно ли использовать данные об удельном потоке и показателях очищенной воды для проектирования нового объекта?
Нет. Опубликованные значения 30–50 LMH и 40–60 LMH, а также сопутствующие данные COD и MLSS относятся только к конкретным проектам. Для нового объекта требуются собственные данные о качестве исходной воды, составе ила, методах анализа, точках отбора проб и результатах проверки.
Когда следует выбирать эрлифтный трубчатый MBR вместо MBR с тангенциальной фильтрацией или анаэробного MBR?
Эрлифтный трубчатый MBR обычно рассматривают для аэробных процессов с умеренным MLSS, если подходят условия эрлифтной циркуляции. MBR с тангенциальной фильтрацией рассчитан на высокий MLSS и насосную внешнюю циркуляцию. AnMBR применяют для концентрированных биоразлагаемых стоков и задач извлечения ресурсов.
Какие данные требуются, и какие элементы обычно включает технологическое решение?
Предоставьте как минимум расход и его колебания, COD/BOD, аммонийный и общий азот, SS, нефтепродукты, солесодержание, температуру, pH, сведения о существующем биологическом процессе, объеме резервуаров, MLSS, HRT, SRT, DO, условиях аэрации или работы воздуходувок и требуемом качестве воды. Сначала определяются границы трубчатых мембран, газожидкостного распределения, подачи исходного потока, пермеата, рециркуляции, CIP, КИПиА и управления; остальные границы согласуются по проекту.
ОЦЕНКА ЭРЛИФТНОГО MBR
Передайте данные воды, биопроцесса и аэрации
При возможности пришлите результаты анализа воды, существующую технологическую схему, сведения об эксплуатации биореактора и данные по воздуходувкам или системе аэрации. Инженерная группа проанализирует пригодность биологического процесса, эффективность эрлифтной циркуляции, пределы применения трубчатой мембраны, а также необходимость проведения испытаний на образцах или пилотных испытаний.
Предоставленная информация используется исключительно для предварительной оценки проекта. Окончательный выбор биологической схемы, параметры системы аэрации, площадь мембраны, удельный поток, энергопотребление, показатели очистки, объем работ и условия гарантии определяются в официальной технической документации.