Соответствие условиям эксплуатации
Сначала подтвердите биологический процесс
Мембранный блок MBR не заменяет полный процесс очистки сточных вод. Он используется для разделения твёрдых частиц при высоком содержании взвешенных веществ, когда в проекте требуется сохранение активной биомассы, устойчивость к колебаниям нагрузки и получение стабильного пермеата.
Подходит для предварительной оценки.
Требуется дополнительное подтверждение.
- COD/BOD, биоразлагаемость, токсичность, солёность, аммонийный азот и баланс питательных веществ
- Температурные условия, pH, характеристики осадка, образование пены, содержание нефтепродуктов и длительные колебания нагрузки
- Объём существующих биологических резервуаров, параметры HRT и SRT, мощность аэрации и условия удаления осадка
- Цель последующего сброса или повторного использования, а также необходимость применения установок NF, RO или иных средств доочистки
- Нагрузка на входе
- Удельный поток, COD и BOD, содержание аммиачного азота, общее содержание азота, показатели SS, нефтепродукты и степень нестабильности состава
- Биологические условия
- MLSS, HRT, SRT, содержание растворенного кислорода, температура, pH, соленость и питательные вещества
- Существующая система
- Объём резервуаров, аэрация, возврат и удаление осадка, доступное пространство на площадке и наличие коммуникаций
- Цель очистки
- Сброс в окружающую среду, повторное использование, подача исходного потока в NF/RO или подключение к ступеням доочистки
Технологическая схема
Биологическая очистка и внешний тангенциальный MBR образуют единый цикл
Схема показывает основные границы системы. Зонирование реакторов, насосные группы, число мембранных блоков, точки рециркуляции, CIP и последующие стадии определяют по составу воды, расходу и условиям площадки
Показать текстовое описание технологической схемы
- 01 – Биологический реактор – При соблюдении условий, заданных для HRT и SRT, а также параметров температуры, содержания растворенного кислорода и питательных веществ, происходит разложение органических соединений и удаление целевых загрязнителей.
- 02 – Исходный поток для секции с мембраной – Насос подаёт иловую смесь во внешний контур трубчатых мембран. Условия на всасывании и защиту насоса определяют по свойствам ила.
- 03 – Контур с поперечным потоком для мембран – В контуре с трубчатыми мембранами поддерживается тангенциальный поток, обеспечивающий удержание осадка, взвешенных частиц и других компонентов, в то время как пермеат проходит сквозь мембрану.
- 04 – Пермеат и следующие стадии – Пермеат направляется на сбор, сброс, повторное использование или доочистку с применением таких средств, как NF/RO, в зависимости от требуемого качества воды.
- 05 – Возврат концентрированного осадка – Концентрированный ил возвращают в биологическую систему, а избыточный удаляют с учётом SRT и материального баланса.
Основной инженерный принцип:Биологическая ступень определяет преобразование загрязнений, а трубчатая мембрана отделяет активный ил от пермеата. Показатели каждой ступени и всей системы фиксируют раздельно.
Ответственность за технологический процесс
Биологическая система преобразует органику, мембрана отделяет твёрдую фазу
Для корректной оценки COD, аммонийного азота, MLSS, взвешенных веществ в пермеате и последующих стадий необходимо разделять функции биологии и мембраны. Это предотвратит ошибочное отождествление характеристик мембранных модулей с общей эффективностью всей биологической системы.
- Биологическая часть
- Обезвреживание органических веществ и целевых загрязнителей осуществляется с учетом их биоразлагаемости, нагрузки, температуры и условий аэробной или анаэробной среды.
- 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 применяются NF, RO, активированный уголь, методы окисления или иные методы доочистки. Следует понимать, что пермеат после мембранной обработки не всегда сразу соответствует всем конечным параметрам.
Одна трубчатая мембрана не обеспечивает удаление растворённого COD, аммонийного и общего азота. Итоговые показатели зависят от биоразлагаемости исходной воды, параметров биологической очистки, режима эксплуатации и следующих стадий.
Инженерные ограничения
Используйте только подтвержденный диапазон MLSS
Информация из каталогов, данные по реально реализованным проектам и гарантируемые показатели для новых проектов представляют собой разные уровни доказательности. Здесь не производится перенос значений удельного потока, энергопотребления или циклов промывки с одного проекта на другой.
| Инженерный элемент | Текущие публичные данные по реализованным проектам | Подтверждение параметров для проекта |
|---|---|---|
| Суспензия MLSS | Общеизвестные данные по поперечно-поточной системе MBR: 12–40 g/L | Диапазон параметров устанавливается на основе вязкости осадка, температуры, солености, фильтруемости и условий циркуляции |
| Фактический удельный поток мембраны | Универсальных проектных параметров не существует | Приведенный удельный поток относится только к конкретному проекту; для новых проектов его значения следует рассчитывать на основе свойств исходной воды, осадка, температуры и методики очистки |
| Условия циркуляции потока в режиме поперечного тока | Универсальных открытых обезличенных данных не существует | Значения следует определять с учетом геометрии каналов, количества мембранных модулей, гидравлических потерь, характеристик осадка, конфигурации насосов и поставленных энергетических целей |
| Параметры пермеата и мембран | Универсальных значений для COD, аммиака и SS в качестве гарантий не существует | Необходимо различать эффективность биологической очистки, способность мембран отделять твердые частицы, место отбора проб и требования следующих стадий |
| Энергопотребление и срок службы мембраны | Не предусмотрены никакие гарантии в общем порядке | Зависят от масштаба системы, способа циркуляции, уровня мембранного загрязнения, методов очистки и условий эксплуатации 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 должны быть отдельно указаны проектные условия, расчетные параметры, гарантийные значения, методы анализа, места отбора проб, период оценки и ограничения
Выбор технологической схемы MBR
Тангенциальный, эрлифтный и анаэробный MBR решают разные задачи
Эти схемы не образуют иерархию. При выборе необходимо учитывать тип биологической обработки, параметры MLSS, способ циркуляции, степень биоразлагаемости сточных вод, энергетические условия и цели по извлечению полезных компонентов.
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.
- Обезличенные данные проектов
- MLSS 12–40 g/L; прочие параметры определяются для проекта.
Эрлифтный трубчатый MBR
- Биологическая обработка
- Аэробная биологическая очистка в сочетании с разделением потока с помощью трубчатой мембраны с применением эжектора.
- Характеристики оценки и подбора
- Для аэробных процессов с умеренным MLSS, если эрлифтная циркуляция соответствует гидравлическим условиям проекта.
- Обезличенные данные проектов
- MLSS 8–12 g/L; необходимо проанализировать параметры аэрации, циркуляции и характеристики осадка.
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 органики, поддающиеся биоразложению, а также задачи по извлечению полезных компонентов.
- Основное подтверждение.
- Содержание органики, токсичность, температурный режим, использование биогаза и последующая очистка от азота.
Для окончательного выбора могут потребоваться анализ воды, проверка фильтруемости ила или пилотные испытания; при этом нельзя полагаться лишь на общее название отрасли или единственное значение COD.
Область применения решения
Отдельно согласуйте мембранный контур, биологическую стадию и интерфейсы
Приведенная информация предназначена для предварительной оценки и детального проектирования. Это не означает, что в каждом проекте обязательно предусматриваются все компоненты, строительные работы, монтаж или гарантии по показателям.
Основной блок мембран
- Модули трубчатых мембран, каркасы и комплекты насосов для поперечно-поточной циркуляции
- Контуры подачи исходной воды, пермеата, рециркуляции, сброса и CIP
- Датчики давления, расхода, уровня и прочие элементы измерительных и управляющих систем
Дополнительный объём инженерных работ
- Анализ технологической схемы биореакторов, системы аэрации и возврата осадка
- 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 реагентов и отвод стоков CIP
- Местные нормы, требования безопасности, правила монтажа и общезаводские блокировки
Окончательный объём работ, ответственность за биологическую эффективность, гарантии по мембранному разделению, обязанности по проектированию и условия взаимодействия определяются взаимно согласованными техническими и коммерческими документами.
Варианты применения технологической схемы
Выбирайте применение по биоразлагаемости и нагрузке
Перечисленные отрасли можно предварительно оценить, но значения MLSS, потока пермеата, энергопотребления, цикла мойки и показателей очистки нельзя переносить между проектами.
Фильтрат полигона ТКО
При высокой органической нагрузке, содержании аммонийного азота, солености и нестабильности параметров следует подбирать биологическую очистку, поперечно-поточный MBR и следующие стадии NF/RO.
Сточные воды химической и фармацевтической промышленности
Перед определением биологической нагрузки, концентрации осадка и границ применения мембранной сепарации необходимо оценить степень биоразлагаемости, токсичность и соленость.
Сточные воды пищевой и перерабатывающей промышленности
Необходимо спроектировать биологическую очистку и систему циркуляции мембран с учетом колебаний органической нагрузки и режима подачи исходной воды, уделяя особое внимание жирам, температурному режиму и условиям очистки мембран.
Сточные воды с высоким содержанием нефтепродуктов и твердых веществ
Требуется определить тип нефтепродуктов и их влияние на биологические процессы и мембранное загрязнение; при необходимости предусмотреть предшествующие ступени удаления нефти или предварительную обработку.
Смешанные сточные воды промышленного комплекса
Необходимо спроектировать систему усреднения, биологической очистки и резервирования мембран с учетом разнообразия источников, резких колебаний нагрузки и изменчивости состава исходного потока.
Модернизация биологической системы при высоких нагрузках
При модернизации, когда традиционные методы осаждения оказываются недостаточными, требуется обеспечить удержание большого количества биомассы перед стадией доочистки.
ПРОЕКТНЫЕ ДАННЫЕ
Оценка по фактическим проектным данным
Имена заказчиков не раскрываются. Значения MLSS, потока и качества пермеата относятся только к этому проекту и не являются исходными данными или гарантией для нового объекта.
Фильтрат полигона ТКО · Введено в эксплуатацию 2017
425 m³/d: внешний трубчатый MBR для фильтрата полигона
- Схема
- Внешний трубчатый модуль с поперечным потоком MBR; двухступенчатая схема очистки NF; обработка концентрата.
- MLSS
- Исходный поток поступает на мембрану 15,000 mg/L; параметры пермеата не превышают значений 1 mg/L.
- Референтный уровень удельного потока
- 60–100 LMH; только для данного проектного примера
Изображение объекта по данному проекту не является общедоступным
Фильтрат полигона ТКО · Введено в эксплуатацию 2018
4 000 m³/d: внешний трубчатый MBR для фильтрата полигона
- Схема
- Внешняя трубчатая мембрана типа «кросс-флоу» MBR
- MLSS
- Исходный поток поступает на мембрану 15,000 mg/L; параметры пермеата не превышают значений 1 mg/L.
- Референтный уровень удельного потока
- 60–80 LMH; данные относятся только к этому проекту
Приведены только открытые обезличенные сведения о масштабе и мембранной схеме. Они не устанавливают показатели или гарантии для нового объекта.
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
ВОПРОСЫ ПО ХАРАКТЕРИСТИКАМ
Частые вопросы по внешнему трубчатому MBR
Каковы функции биореактора и трубчатой мембраны?
При подходящих условиях биореактор преобразует биоразлагаемые загрязнители. Трубчатая мембрана удерживает активный ил и твёрдые частицы, формируя осветлённый пермеат. Мембранная сепарация сама по себе не заменяет биохимические процессы и не гарантирует соблюдение всех параметров по COD, аммонийному азоту и общему азоту
Можно ли использовать MLSS 12–40 g/L для любого проекта?
Нет. Это обезличенные данные проектов, предназначенные для оценки и подбора мембран типа MBR в режиме тангенциальной фильтрации. При этом рабочий диапазон определяется также вязкостью осадка, температурой, солёностью, фильтруемостью, гидравликой циркуляции, биологической нагрузкой и условиями технического обслуживания.
Можно ли применять данные по 60–100 LMH и 60–80 LMH при разработке нового проекта?
Нет. Это данные эксплуатации двух действующих объектов по обработке фильтратов свалок, представляющие лишь информацию по конкретным проектам. Для нового проекта необходимо определять удельный поток и площадь мембраны на основе реальных характеристик исходной воды, свойств осадка и результатов проверочных испытаний.
В каких случаях следует применять поперечно-поточный MBR вместо эрлифтного или анаэробного MBR?
MBR с тангенциальной фильтрацией обычно рассматривают для аэробных процессов с высоким MLSS, насосной внешней циркуляцией и высокой нагрузкой. Эрлифтный MBR применяют при умеренном MLSS, когда подходит газожидкостная циркуляция. AnMBR предназначен для концентрированных биоразлагаемых стоков и задач извлечения ресурсов. Окончательный выбор определяется для проекта.
Что обычно входит в решение с тангенциальным MBR?
Стандартный состав включает модули трубчатых мембран, каркасы, циркуляционные насосы, системы подачи исходного потока и пермеата, а также оборудование CIP, измерительные приборы и системы управления. Наличие биореакторов, аэраторов, устройств усреднения, предварительной обработки, последующей доочистки, строительных конструкций и монтажных работ определяется границами технического проекта.
Какие данные требуются для предварительной оценки?
Необходимо предоставить расчетный расход и его колебания, данные по COD и BOD, содержание аммонийного и общего азота, параметры по SS, концентрацию нефтепродуктов, соленость, температуру, сведения по pH, описание существующей биологической технологической схемы, объём резервуаров, а также данные по MLSS, HRT и SRT. Кроме того, требуется указать условия аэрации, цель сброса или повторного использования воды и предоставить отчет о ее анализе.
Оценка технологической схемы с поперечным потоком MBR
Передайте данные воды и действующей биологической схемы
Следует загрузить отчет об анализе воды, существующую технологическую схему и, по возможности, эксплуатационную документацию. Инженерная группа оценит биологическую совместимость и границы мембранного разделения, выявит недостающие данные и определит необходимость испытаний фильтруемости ила или пилотирования.
Предоставленная информация используется исключительно для первичной оценки. Окончательный выбор биологической технологической схемы, площади мембран, удельного потока, энергопотребления, показателей очистки, объёма работ и условий гарантий определяются в официальной технической документации.