Соответствие условиям эксплуатации
Сначала проверьте аэробный процесс и эрлифтную циркуляцию
В эрлифтном трубчатом MBR воздух подаётся снизу и создаёт циркуляцию иловой смеси через внешние трубчатые мембраны, омывая 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
- Органическая нагрузка, потребность в кислороде, располагаемая аэрация, параметры воздуходувок и распределение газожидкостного потока в мембранных секциях
- Вязкость осадка, степень фильтруемости, температура, pH, HRT, SRT, содержание растворенного кислорода и колебания нагрузки
- Цель сброса, повторного использования или последующей обработки NF/RO, доступная площадь, инженерные сети и место удаления осадка
- Нагрузка на входе
- Удельный поток, COD и BOD, содержание аммиачного азота, общее содержание азота, показатели SS, нефтепродукты и степень нестабильности состава
- Биологические условия
- Объём резервуара, MLSS, HRT, SRT, содержание растворенного кислорода, температура, pH и соленость
- Условия эрлифтной циркуляции
- Расположение воздуходувок и аэраторов, доступный объём 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, эрлифт и мембранное разделение образуют единый цикл
Это базовая схема. Зонирование реактора, подачу иловой смеси, распределение воздуха, число мембранных блоков, рециркуляцию, CIP и последующие стадии проектируют по составу воды, расходу и условиям площадки
Показать текстовое описание технологической схемы
- 01 – Биологический реактор – При соблюдении заданных параметров HRT, SRT, температуры, содержания растворенного кислорода и питательных веществ происходит преобразование органических соединений и удаление целевых загрязнителей
- 02 – Исходный поток для секции с мембраной – Иловая смесь из реактора поступает во внешний мембранный блок. Подачу, распределение и предварительную защиту определяют по свойствам ила и компоновке установки
- 03 – Подача воздуха снизу – Воздух, подаваемый снизу модулей, формирует газожидкостный поток и обеспечивает эрлифтную циркуляцию.
- 04 – Мембранная 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.
- 05 – Возврат пермеата и осадка – Пермеат направляют на сбор или последующие стадии, а концентрированный ил возвращают в биологическую систему по материальному балансу.
Ключевое ограничение:Подача воздуха обеспечивает циркуляцию и омывание мембранных секций. Потребность в кислороде, распределение газожидкостного потока и мощность воздуходувок рассчитывают отдельно. Нельзя исходить из того, что один режим подачи воздуха подойдет для всех условий работы.
Воздушный подъем и сепарация
Разделяйте параметры биологии, эрлифта и мембраны
Работа эрлифтного трубчатого MBR зависит от согласования биологии, газожидкостной циркуляции и мембранного блока, а не только от свойств мембраны или воздуходувки. Разделение функций помогает корректно связать COD, растворённый кислород, MLSS, удельный поток пермеата и его качество
- 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 создаёт эрлифтную циркуляцию, 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 стадия
- 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
MLSS 8–12 g/L — только справочный диапазон
Брошюры, отчеты о работе реализованных проектов и гарантийные показатели для новых проектов представляют собой различные уровни доказательств. Здесь 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 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 следующие стадии |
| 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 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
Тангенциальный, эрлифтный и анаэробный MBR решают разные задачи
Данные технологические схемы не представляют собой простой иерархии. При выборе учитывают тип биологического процесса, проектный MLSS, свойства ила, интенсивность циркуляции, биоразлагаемость, энергопотребление и цели извлечения ресурсов
Внешний трубчатый MBR с тангенциальным потоком
- 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.
- Обезличенные данные проектов
- MLSS 12–40 g/L; прочие параметры определяются для 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
- Обезличенные данные проектов
- Параметры MLSS и 8–12 g/L; аэрация, циркуляция и площадь мембраны определяются для проекта
Анаэробный трубчатый 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 COD или единичное значение параметра MLSS.
Область применения решения
Отдельно согласуйте мембранный блок, подачу воздуха, биологическую стадию и интерфейсы
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.
Основной мембранный блок 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 объём 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 следующих стадий, включая NF, RO, повторное использование и доочистку
Интерфейсы заказчика и EPC
- Резервуары, здания, магистральные трубопроводы и вспомогательные инженерные сети
- Утилизация осадка, хранение химикатов, направление стоков после промывки оборудования и шумоизоляция
- Местные нормы, требования безопасности, правила монтажа и общезаводские блокировки
Окончательный объём 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
Выбирайте схему по биологии, свойствам ила и нагрузке
Перечисленные отрасли могут пройти предварительную оценку, однако приведённые здесь значения MLSS, параметров воздушного потока, удельного потока и показателей очистки нельзя переносить на них напрямую.
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
Схему формируют с учётом колебаний COD и SS, состава загрязнений, условий аэробной обработки и цели сброса или повторного использования
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.
ПРОЕКТНЫЕ ДАННЫЕ
Оценка по фактическим данным проекта
Имена заказчиков не раскрываются. Значения COD, MLSS, качества пермеата и потока через мембрану относятся только к этому проекту и не являются исходными данными или гарантией для нового объекта.
Сточные воды табачной промышленности · Публичные данные по реализованному проекту
1 100 m³/d: эрлифтный трубчатый MBR для табачного предприятия
- 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
- COD ниже 100 мг/л; MLSS в пермеате ниже 1 мг/л
- 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 для химического предприятия
- Исходная вода, раствор или суспензия
- COD 400–800 mg/L; MLSS 6,000–8,000 mg/L
- Очищенная вода после обработки
- COD ниже 100 мг/л; MLSS в пермеате ниже 1 мг/л
- Референтный уровень удельного потока
- 40–60 LMH; данные относятся только к этому проекту
Во втором проекте MLSS был ниже справочного диапазона 8–12 g/L. Это подтверждает, что открытые данные проекта нельзя использовать как универсальные ориентиры. Количественные данные относятся только к указанным проектам; изображения без отдельной подписи показывают соответствующие системы.
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 решенияВнешний трубчатый MBR с тангенциальным потоком
ВОПРОСЫ ПО ХАРАКТЕРИСТИКАМ
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.
Каковы функции биологической ступени, эрлифтной системы и трубчатой мембраны?
Биологическая ступень обеспечивает разложение биоразлагаемых загрязнителей. Эрлифтная система обеспечивает циркуляцию и омывание мембранного блока. Трубчатая мембрана удерживает активный ил, взвешенные частицы и другие твердые включения. Расчет биохимической потребности в кислороде и параметров аэрации следует выполнять отдельно.
Можно ли использовать MLSS 8–12 g/L для любого проекта?
Нет. Это лишь справочные данные, полученные в ходе оценки. При расчете рабочего диапазона 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, объёме 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
По возможности пришлите результаты анализа воды, существующую технологическую схему, сведения об эксплуатации биореактора и данные по воздуходувкам или системе аэрации. Инженерная группа оценит пригодность биологического процесса, условия эрлифтной циркуляции и пределы применения трубчатой мембраны, а также необходимость проведения испытаний на образцах или пилотных испытаний.
Предоставленная информация используется исключительно для первичной оценки. Окончательный выбор биологической схемы, параметры системы аэрации, площадь мембраны, удельный поток, энергопотребление, показатели очистки, объём работ и условия гарантии определяются в официальной технической документации.