Razloženo delovanje in vzdrževanje MBR

Tisti, ki upravljajo in vzdržujejo odpadne vode, so nedvomno slišali za postopek MBR (membranski bioreaktor). Preprosto povedano, njegova osnovna logika je zelo preprosta: biokemična reakcija MBR=+ ločitev membrane. Njegova glavna naloga je nadomestiti sekundarni sedimentacijski rezervoar v tradicionalnih postopkih in doseči učinkovitejše ločevanje blata-vode. Ne glede na to, ali gre za čiščenje gospodinjskih odplak ali industrijskih odpadnih voda, se vse več projektov odloča za MBR, ker rešuje številne težave sekundarnih usedalnikov-blata v odpadni vodi, slabega učinka usedanja in velikega odtisa.

Mnogim novincem v MBR se lahko zdi, da je "težak za uporabo in vzdrževanje, nagnjen k zamašitvi membrane." Vendar, ko enkrat razumete kombinirano logiko "biokemične reakcije + ločevanja membrane" in dojamete njene glavne prednosti pri zamenjavi sekundarnih usedalnikov, postane vsakodnevno delovanje in vzdrževanje precej preprosto. Na podlagi izkušenj z prvim delovanjem in vzdrževanjem bomo danes temeljito razložili MBR, ki bo zajemal njegova temeljna načela, prednosti pri zamenjavi sekundarnih usedalnikov, ključne točke-delovanja in vzdrževanja na kraju samem, pogoste težave in rešitve-vse praktične in jedrnate informacije, ki začetnikom omogočajo hiter začetek in izkušenim operaterjem, da zapolnijo vse vrzeli v svojem znanju.

Najprej poudarite ključne točke: MBR (membranski bioreaktor) ni "popolnoma nov proces", temveč zamenjava sekundarnega usedalnika z membranskimi moduli, ki temeljijo na tradicionalnih bioloških procesih (aerobnih in anaerobnih). Njegovi glavni prednosti sta temeljitejše ločevanje blata-vode in stabilnejša kakovost odplak. Ključ do delovanja in vzdrževanja je v "vzdrževanju membrane + stabilni biološki obdelavi", saj oboje deluje skupaj za povečanje učinkovitosti MBR.

Pri tradicionalnih postopkih čiščenja odpadne vode je po tem, ko rezervoar za biološko čiščenje razgradi KPK in amonijakov dušik, potreben sekundarni sedimentacijski rezervoar za ločevanje blata in vode, ki omogoča usedanje aktivnega blata in odvajanje supernatanta kot odplake. Vendar pa na učinkovitost ločevanja sekundarne sedimentacijske posode močno vpliva zmogljivost usedanja blata. Če pride do zbiranja blata ali deflokulacije, bo to povzročilo blato v iztoku in čezmerne suspendirane trdne snovi (SS). Poleg tega imajo sekundarni sedimentacijski rezervoarji velik odtis in omejeno učinkovitost ločevanja.

Glavna izboljšava postopka MBR je zamenjava sekundarne sedimentacije z membransko ločitvijo. Celoten proces je mogoče preprosto razumeti kot: Odpadna voda → Predobdelava (zaslon za pesek, komora za pesek) → Rezervoar za biološko čiščenje (aerobna/anaerobna, mikrobna razgradnja onesnaževal) → Membranski modul (membransko ločevanje, zadrževanje aktivnega blata) → Odpadne vode, ki izpolnjujejo standarde.

"Biološko čiščenje" je tukaj popolnoma skladno z rezervoarjem za biološko čiščenje v tradicionalnih postopkih. Jedro se še vedno zanaša na mikroorganizme v aktivnem blatu, da razgradijo onesnaževala, kot so KPK, amonijev dušik in skupni fosfor v odpadni vodi. Presnovna logika in prehranske potrebe teh mikroorganizmov se ne razlikujejo od tradicionalnih bioloških postopkov obdelave. "Membranska separacija" je jedro MBR. V bistvu nadomešča "gravitacijsko usedanje" sekundarne sedimentacijske posode s "fizičnim zadrževanjem" membrane. Ne glede na zmogljivost usedanja blata lahko membrana trdno zadrži aktivno blato in suspendirane delce, tako da prepušča le čisto vodo.

In short, MBR (Mechanical Bioreactor) replaces secondary sedimentation tanks by essentially replacing gravity settling with physical interception. This solves the core problem of secondary sedimentation tanks, which rely heavily on sludge settling performance, while simultaneously improving sludge-water separation efficiency and reducing the footprint. This is the core reason for its widespread application.

Ključne značilnosti MBR pri-identifikaciji na lokaciji: ima prezračevalni sistem, podoben tradicionalnim rezervoarjem za biološko obdelavo, in je opremljen z membranskimi moduli (ploščate membrane, membrane iz votlih vlaken itd.) brez velikega sekundarnega usedalnika; iztok je čist, s skoraj nič suspendiranih trdnih snovi (SS); med delovanjem je potrebno redno čiščenje membrane, da se prepreči zamašitev membrane.

Mnogi projekti opustijo sekundarne sedimentacijske rezervoarje in izberejo MBR, ne da bi slepo sledili trendom, ampak zato, ker so njegove prednosti resnične in lahko reši številne-težave pri delovanju in vzdrževanju na lokaciji. Še posebej je primeren za scenarije z visokimi zahtevami po odpadnih vodah in majhnimi odtisi. Posebne prednosti je mogoče povzeti v 5 točkah, od katerih je vse mogoče osebno izkusiti v operacijah na prvi liniji:

1. Bolj temeljito ločevanje blata-vode in stabilnejša kakovost odplak: to je najpomembnejša prednost. Sekundarni usedalniki temeljijo na gravitacijskem usedanju blata. Če se blato deflokulira in razširi, bo iztok vseboval blato in presegel standarde suspendiranih trdnih snovi (SS). Nasprotno pa imajo membranski moduli MBR izjemno visoko natančnost zadrževanja, saj lahko zadržijo skoraj vse aktivno blato, suspendirane delce in celo nekatere koloidne snovi. SS v iztoku je lahko dosledno nižji od 10 mg/L, ravni KPK in dušika v amoniaku pa so prav tako bolj stabilne in zlahka izpolnjujejo standarde za izpust razreda A in višje.

2. Bistveno zmanjšan odtis, prihranek stroškov lokacije: Tradicionalni sekundarni sedimentacijski rezervoarji zavzemajo veliko površino in predstavljajo 30%–40% celotne površine čistilne naprave za odpadne vode. Membranski moduli MBR so majhni in imajo visoko učinkovitost ločevanja ter ne zahtevajo velikega prostora za usedanje. Odtis je le 50 %–70 % odtisa tradicionalnih procesov (biološki + sekundarni usedalniki), zaradi česar so posebej primerni za projekte z omejenim prostorom (kot so mestne čistilne naprave in čiščenje odpadne vode v industrijskih delavnicah).

3. Višja koncentracija blata in izboljšana biokemična učinkovitost: Sekundarni sedimentacijski rezervoarji so omejeni z zmogljivostjo usedanja blata, pri čemer je MLSS (koncentracija blata) nadzorovana le pri 2000-4000 mg/L. Membranski moduli MBR pa učinkovito zadržujejo blato in povečajo MLSS na 8000-12000 mg/L. Posledica tega je večje skupno število mikrobov in učinkovitejša razgradnja onesnaževal, zaradi česar je še posebej primeren za čiščenje odpadne vode z visoko koncentracijo in neposlušnostjo, s čimer se bistveno izboljša KPK in stopnje odstranjevanja dušika iz amoniaka.

4. Preprečuje izgubo blata in zmanjšuje šok v sistemu: tradicionalni sekundarni usedalniki so nagnjeni k izgubi blata (npr. nepravilno odvajanje blata, hidravlični šok), kar vodi do nezadostnega skupnega števila mikrobov in zmanjšane učinkovitosti čiščenja. Membranski moduli MBR učinkovito zadržujejo blato in preprečujejo izgubo blata tudi v primerih rahlega deflokulacije blata. To bistveno izboljša stabilnost sistema in zmanjša kompleksnost vzdrževanja.

5. Poenostavljen postopek in zmanjšano vzdrževanje: Ko MBR nadomesti sekundarni usedalnik, ni več potrebe po nadzoru debeline sloja blata in prostornine izpusta, kar zmanjša vzdrževalne korake (kot je strganje blata in prilagajanje izpusta). Vzdrževanje je zdaj osredotočeno na rezervoar za biološko obdelavo in membranske module. Čeprav je dodano čiščenje membrane, se splošne težave pri vzdrževanju niso povečale; pravzaprav je lažje upravljati.

Pozor: MBR ima tudi slabosti, kot so višji stroški membranskega modula, potreba po rednem čiščenju in nekoliko večja poraba energije kot tradicionalni postopki. Vendar pa pri projektih z visokimi zahtevami glede kakovosti odplak in omejenim prostorom te pomanjkljivosti daleč odtehtajo njegove prednosti.

Jedro delovanja in vzdrževanja MBR je "stabilizacija biokemičnega sistema + vzdrževanje membranskega modula." Oba delujeta skupaj za učinkovito delovanje-biokemični sistem je odgovoren za razgradnjo onesnaževal, membranski modul pa je odgovoren za blato-ločevanje vode. Če kateri koli od njih ne deluje pravilno, bo to povzročilo težave, kot sta pretirana kakovost odplak in zamašitev membrane. Posebne točke delovanja in vzdrževanja so razdeljene na dva dela, ki se uporabljajo neposredno na-gradišču:

(I) Delovanje in vzdrževanje biokemičnega sistema (skladno s tradicionalnimi procesi, s poudarkom na stabilizacijski dejavnosti)

Logika delovanja in vzdrževanja biokemičnega rezervoarja MBR je popolnoma enaka kot pri tradicionalnih aerobnih in anaerobnih rezervoarjih. Bistvo je stabilizirati mikrobno aktivnost in zagotoviti učinkovito razgradnjo onesnaževal. Tri ključne točke so ključne:

1. Nadzor razmerja hranil: dopolnite vire dušika in fosforja v skladu z razmerjem C:N:P 100:5:1, da se izognete neravnovesju hranil, ki vodi do zmanjšane mikrobne aktivnosti. Še posebej, ker je koncentracija blata MBR visoka, je poraba hranil hitrejša, kar zahteva redno spremljanje kakovosti vode in pravočasno dopolnjevanje.

2. Stabilizirajte koncentracijo DO: V aerobni fazi je treba DO nadzorovati pri 2,0~3,0 mg/L, da zagotovite zadostno presnovo mikrobov in preprečite nepopolno KPK in razgradnjo dušika iz amoniaka zaradi nezadostnega DO. Hkrati se izogibajte pre-prezračevanju, da preprečite lomljenje kosmičev blata in povečano tveganje zamašitve membrane.

3. Kontrolirajte starost blata (SRT): SRT za MBR je mogoče nadzorovati na 10 ~ 20 dni, dlje kot tradicionalni postopki. Pogosto odvajanje blata je nepotrebno; periodično majhno{4}}količinsko odvajanje blata zadostuje za preprečevanje staranja blata in zamašitve membrane. Hitrost izpusta blata je treba prilagoditi glede na MLSS (ohranjati pri 8000~12000 mg/L).

(II) Delovanje in vzdrževanje membranskega modula

Membranski modul je "srce" MBR. Ko je enkrat zamašen, povzroči zmanjšan pretok odplak, povečano porabo energije in celo poškodbo membranskega modula. Ključ do delovanja in vzdrževanja je "preprečevanje zamašitve in pogosto čiščenje", s poudarkom na štirih točkah:

1. Redno spletno čiščenje (nadzor TMP je ključnega pomena): spletno čiščenje vključuje pranje zraka in vode. Zračno pranje uporablja predvsem prezračevanje za odpiranje blata s površine membrane, kar preprečuje oprijem blata. Vodno pranje uporablja povratno pranje za izpiranje membranskih por s čisto vodo in odstranjevanje drobnih nečistoč. Med rutinskim delovanjem in vzdrževanjem je treba spremljati transmembransko tlačno razliko (TMP). Ko TMP preseže 0,1 MPa, je treba pogostost čiščenja takoj povečati.

2. Redno čiščenje brez povezave: Spletno čiščenje ne more popolnoma odstraniti trdovratnih onesnaževalcev (kot so organske snovi in ​​koloidi) s površine membrane. Čiščenje brez povezave je treba izvajati vsakih 3–6 mesecev z uporabo kemičnih sredstev (kot je natrijev hipoklorit ali citronska kislina), da namočite membranski modul, odstranite trdovratna onesnaženja in obnovite pretok membrane.

3. Nadzorujte kakovost vtočne vode, da preprečite, da bi nečistoče zamašile membranske pore: Okrepite predobdelavo, da zagotovite normalno delovanje sita in komore za pesek, odstranitev peska, velikih suspendiranih trdnih snovi, las in drugih nečistoč, ki jih prenaša vtočna voda. Preprečite, da bi te nečistoče vstopile v membranski modul in zamašile pore. Za industrijsko odpadno vodo vnaprej odstranite nepopustljive organske snovi in ​​maščobo, da zmanjšate onesnaženje membrane.

4. Preprečite sušenje in poškodbe membranskega modula: Membranski modul mora biti vedno potopljen v vodo; sušenje je strogo prepovedano, saj se pore membrane skrčijo in poškodujejo. Prav tako se izogibajte udarcem ostrih predmetov na površino membrane, da preprečite poškodbe membrane. Če ugotovite poškodbo membrane, jo takoj zamenjajte, da preprečite, da bi blato vstopilo v odplake in povzročilo prekomerno kakovost odplak.

Pri-delovanju in vzdrževanju na kraju samem se težave z MBR osredotočajo predvsem na "zamašitev membrane" in "prevelik pretok odpadne vode." V bistvu so to posledica nestabilnosti v sistemu biološkega čiščenja ali neustreznega vzdrževanja membranskega modula. Tu so štiri najpogostejše težave in posebne rešitve, ki jih zlahka obvladajo tudi začetniki:

1. Težava 1: Zamašitev membranskega modula, zmanjšan pretok odpadne vode (najpogostejši)

rešitev:
① Takoj povečajte pogostost spletnega čiščenja (pranje z zrakom + pranje z vodo), da odplaknete blato s površine membrane;
② Če TMP še naprej narašča, izvedite kemično čiščenje brez povezave, da odstranite trdovratne onesnaževalce;
③ Raziščite kakovost dotočne vode, okrepite predobdelavo in odstranite nečistoče;
④ Preglejte sistem biološke obdelave, da preprečite staranje in deflokulacijo blata, kar zmanjša oprijem blata na površino membrane.

2. Težava 2: Prekomerna KPK in amonijev dušik v iztoku (nestabilen biološki sistem)

Rešitev: ① Preverite koncentracijo DO, pri čemer zagotovite, da je DO v aerobnem delu večji ali enak 2,0 mg/L, in prilagodite stopnjo prezračevanja; ② Dopolnite vire dušika in fosforja, da zagotovite ravnovesje hranil; ③ Nadzirajte dotočno obremenitev, da se izognete vplivu odpadne vode z visoko-koncentracijo, in po potrebi zmanjšajte dotočno stopnjo; ④ Preverite lastnosti blata. Če je blato starano, ustrezno povečajte izpust blata in ga napolnite s svežim blatom.

3. Problem 3: Poškodovan membranski modul, čezmerna SS v iztoku

Rešitev: ① Preizkusite iztok SS. Če se SS nenadoma poveča, preverite, ali je membranski modul poškodovan; ② Poiščite poškodovani membranski modul in ga nemudoma zamenjajte; ③ Preverite predobdelavo, da preprečite vstop ostrih nečistoč in poškodbo membranskega modula; ④ Prilagodite intenzivnost prezračevanja, da preprečite, da bi prekomerno prezračevanje vplivalo na površino membrane.

4. Težava 4: Blato se prehitro nabira na površini membrane (pospešeno obraščanje membrane)

rešitve:
① Povečajte pogostost in intenzivnost izpiranja zraka, da izboljšate čiščenje površine membrane;
② Optimizirajte biološki sistem za nadzor lastnosti blata in preprečite deflokulacijo in zgostitev blata;
③ Ustrezno povečajte izpust blata, da zmanjšate koncentracijo MLSS in skupno količino blata;
④ Dodajte majhno količino koagulanta, da pospešite flokulacijo blata in zmanjšate oprijem blata.

Osnovna logika MBR: biološka obdelava + membranska separacija, ki nadomešča sekundarni usedalnik. V bistvu uporablja fizično zadrževanje membrane za reševanje boleče točke nepopolnega ločevanja blata-vode v sekundarnem usedalniku. Njegove prednosti so stabilen odtok, majhen odtis in visoka učinkovitost. Jedro delovanja in vzdrževanja je "stabilizacija biološkega sistema in vzdrževanje komponent membrane." Biološki sistem stabilizira mikrobno aktivnost, komponente membrane pa se očistijo in preprečijo zamašitev. Kombinacija teh dveh zagotavlja stabilno delovanje MBR in enostavno doseganje skladnega praznjenja.