Керамические мембраны используются в широком спектре применений для очистки воды и сточных вод.и долговечность делают их привлекательными для требовательных процессов отделения.
Тем не менее, коммунальные и промышленные сточные воды представляют собой очень разные проблемы обработки.
Мембранный раствор, подходящий для бытовых сточных вод, может быть не лучшим выбором для промышленных сточных вод.промышленная мембранная система может быть излишне сложной для обычной муниципальной очистной установки.
Поэтому правильной отправной точкой не является просто:
Какая керамическая мембрана лучше?
но:
Какой тип сточных вод обрабатывается и с какими условиями должна справляться мембрана?
В этой статье сравниваются основные соображения при выборе керамических мембран для очистки бытовых и промышленных сточных вод.
1Муниципальные и промышленные сточные воды разные
Муниципальные сточные воды в основном образуются в результате жилой, коммерческой и общественной деятельности.обычно содержит биоразлагаемые органические вещества, суспендированные твердые вещества, питательные вещества и микроорганизмы.
Промышленные сточные воды гораздо более разнообразны: их характеристики сильно зависят от процесса производства и могут включать высокие концентрации органического вещества, суспензионных твердых веществ, масел, химических веществ,соли, или других специфических для процесса загрязнителей.
Эта разница оказывает непосредственное влияние на выбор мембраны и конструкцию системы.
Муниципальные сточные воды
Типичные соображения включают:
- Изменение потока
- Органическая нагрузка
- Подвешенные твердые вещества
- Удаление питательных веществ
- Биологическая обработка
- MLSS
- Температура
- Долгосрочная стабильность работы
Промышленные сточные воды
Типичные соображения могут включать:
- Переменный состав сточных вод
- Высокие органические концентрации
- Масла и жиры
- Тонкие суспендированные твердые вещества
- Химические вещества и растворители
- Высокая соленость
- Частицы абразивные
- Экстремальное рН
- Процессные загрязнители
По этой причине промышленное применение мембран обычно требует более подробной оценки условий кормления.
2Керамические мембраны для бытовых сточных вод
Одним из важных применений керамических мембран в очистке бытовых сточных вод являетсямембранный биореактор (MBR).
В MBR мембраны отделяют обработанную воду от активированного ила, что позволяет мембрановой сепарации твердых веществ заменить обычную вторичную очистку.
Для погруженных систем MBR:керамические плоские мембраныможет рассматриваться, когда долгосрочная долговечность мембраны и стабильная эксплуатация важны.
Типичные соображения по проектированию включают:
- Мощность обработки
- Операционный диапазон MLSS
- Температура сточных вод
- Устойчивый проектный поток
- Вентиляция
- Стратегия очистки
- Необходимая площадь мембраны
- Долгосрочные эксплуатационные требования
Общественные системы MBR, как правило, должны работать непрерывно в течение многих лет.обслуживание, и требования жизненного цикла.
Дополнительная информация о размерах мембраны приведена:
→Как рассчитать требуемую площадь мембраны для системы MBR
3Керамические мембраны для промышленных сточных вод
Промышленные сточные воды имеют гораздо более широкий спектр условий эксплуатации.
Характеристики кормов могут меняться в зависимости от графиков производства, сырья, процессов партии, очистки или нарушений процесса.
В зависимости от применения керамические мембраны могут использоваться для:
- Предварительная обработка
- Сепарация твердых веществ
- Сепарация нефти и воды
- Обработка технологической воды
- Полировка сточных вод
- Повторное использование воды
- Восстановление ресурсов
Для сложных промышленных кормов,трубчатые керамические мембраныможет рассматриваться, когда требуется надежная фильтрация и работа с перекрестным потоком.
Подходящая конфигурация зависит от таких факторов, как концентрация твердых веществ, вязкость корма, потенциал загрязнения, требуемая восстановление и общий процесс обработки.
→Алюминиевая трубчатая керамическая мембрана
4Изменчивость сточных вод является важным соображением проектирования
Муниципальные сточные воды могут варьироваться в течение дня и в зависимости от сезона.
Промышленные сточные воды могут испытывать гораздо большие колебания.
Например, промышленная система обработки может столкнуться с:
- Выбросы партий
- Изменения производства
- События очистки процесса
- Переменные концентрации загрязняющих веществ
- Колебания pH
- Изменения температуры
Поэтому мембранная система нуждается в достаточной гибкости для обработки ожидаемого диапазона условий работы.
В зависимости от применения это может включать:
- Уравнение
- Предварительная обработка
- Консервативный отбор потока
- Гибкость очистки
- Соответствующая конфигурация мембраны
Мембрану всегда следует рассматривать как часть всего процесса лечения, а не как отдельный компонент.
5- Провал может быть разным.
Как коммунальные, так и промышленные сточные воды могут вызывать загрязнение мембраны, но основные механизмы могут отличаться.
Муниципальные сточные воды
Потенциальные факторы загрязнения включают:
- Биологический материал
- Органическое вещество
- Образование тортового слоя
- Характеристики активного ила
- MLSS
Промышленные сточные воды
Дополнительные проблемы могут включать:
- Масла и жиры
- Мелкие частицы
- Неорганическая чешуйка
- Процессовые химические вещества
- Высокорастворенные твердые вещества
- Частицы абразивные
Следовательно, важно понимать вероятный механизм загрязнения при выборе мембраны и стратегии эксплуатации.
Предварительная обработка, дизайн процесса, рабочий поток, аэрация и стратегия очистки остаются важными частями общей системы.
6Требования к очистке
Требования к очистке также могут значительно отличаться между муниципальными и промышленными приложениями.
Муниципальные системы MBR часто работают с относительно установленными стратегиями очистки и технического обслуживания.
Промышленные приложения могут потребовать более специфической для конкретного приложения очистки из-за:
- Органические отложения
- Загрязнение нефтью
- Неорганическая чешуйка
- Химические остатки
- Процессоспецифические фоуланты
Керамические мембраны могут быть привлекательными в приложениях, где требуется надежная очистка.
Тем не менее, соответствующие условия очистки должны всегда оцениваться в соответствии с материалом мембраны, конфигурацией мембраны, характеристиками сточных вод и конструкцией системы.
7. Выбор потока должен отражать применение
Поток не должен рассматриваться как универсальное число.
Для муниципальных приложений MBR может потребоваться рассмотреть:
- MLSS
- Температура сточных вод
- Биологический процесс
- Контроль загрязнения
- Операционная маржа
Для промышленных сточных вод дополнительные факторы могут включать:
- Изменчивость кормов
- Концентрация твердых веществ
- Содержание масла
- Потенциал масштабирования
- Предварительная обработка
- Операция по партиям
Высокий краткосрочный поток испытаний не обязательно означает устойчивое долгосрочное производство.
Для проектов MBR инженеры должны различать:валовой поток, операционный поток и чистый проектный потокпри оценке эффективности мембраны.
→Важнейшая разница между валовым и чистым потоком в MBR
8Плоские листы или трубчатые керамические мембраны?
Конфигурация мембраны должна быть выбрана в соответствии с применением.
Плоские мембраны из керамики
Можно рассматривать конфигурации плоских листов дляпогруженные приложения MBR, где биологическая обработка и отделение мембраны интегрированы в один и тот же процесс.
Типичные соображения включают:
- Площадь мембраны
- MLSS
- Вентиляция
- Устойчивый поток
- Температура
- Уборка
- Конфигурация резервуара
Трубчатые керамические мембраны
Трубчатые конфигурации часто рассматриваются для промышленных приложений фильтрации и разделения.
Они могут быть подходящими для потоков питания с сложными характеристиками твердых веществ и процессов, где требуется фильтрация перекрестного потока.
Окончательный выбор зависит от:
- Характеристики кормов
- Концентрация твердых веществ
- Конфигурация процесса
- Необходимое взыскание
- Стратегия очистки
- Доступный отпечаток
- Экономика проекта
Не существует единой конфигурации керамической мембраны, которая идеально подходит для каждого применения сточных вод.
9Муниципальные проекты: стабильность и долгосрочная эксплуатация
Муниципальные очистные сооружения, как правило, являются долгосрочными инфраструктурными активами.
К важным соображениям относятся:
- Продолжающаяся обработка
- Стабильное качество сточных вод
- Долгий срок службы
- Потребление энергии
- Требования к техническому обслуживанию
- Планирование замены мембраны
Для этих проектов выбор мембраны должен поддерживать стабильную работу в течение ожидаемого жизненного цикла установки.
Самая низкая начальная стоимость мембраны не обязательно представляет собой самую низкую стоимость жизненного цикла.
Надежная мембранная система должна обеспечивать достаточную рабочую маржу при сохранении предсказуемой эффективности обработки.
10Промышленные проекты: гибкость и совместимость процессов
Промышленные системы очистки сточных вод, возможно, должны адаптироваться к изменяющимся условиям производства.
К важным соображениям можно отнести:
- Переменное качество сточных вод
- Пиковые нагрузки загрязнителей
- Перерывы процесса
- Требования к повторному использованию воды
- Возможности восстановления
- Химическая совместимость
В этих приложениях гибкость может быть столь же важной, как и производительность мембраны.
Система мембраны должна работать в ожидаемом диапазоне условий питания и требований к очистке.
11Вопросы, которые следует задать перед выбором керамической мембраны
Перед выбором керамической мембраны проектные команды должны определить полное применение.
Источник сточных вод
Выводятся ли сточные воды из коммунальных, промышленных или смешанных?
Степень потока
Что такое:
- Средний поток
- Пиковый поток
- Минимальный поток
Качество воды
К соответствующим параметрам могут относиться:
- СОД
- БОД
- ТСС
- Масла и жиры
- pH
- Температура
- Проводимость
- Контаминирующие вещества, специфические для применения
Цель лечения
Используется ли мембрана для:
- MBR
- Сепарация твердых веществ
- Предварительная обработка
- Полировка
- Повторное использование воды
- Восстановление ресурсов
Условия эксплуатации
Рассмотрим следующие факты:
- Температура
- Давление
- Поток
- MLSS, если применимо
- Операционные циклы
Требования к очистке
Какие загрязняющие вещества ожидаются и какие условия очистки могут потребоваться?
Долгосрочные цели
Рассмотрим следующие факты:
- Продолжительность службы
- Услуги по обслуживанию
- Замена
- Потребление энергии
- Стоимость жизненного цикла
12Практический подход к выбору
Простой предварительный подход:
Муниципальные сточные воды
Муниципальные сточные воды
↓
Биологическая обработка / MBR
↓
Погруженное отделение мембраны
↓
Керамическая плоская мембрана
Промышленные сточные воды
Промышленные сточные воды
↓
Предварительная обработка / кондиционирование процесса
↓
Мембранная фильтрация / сепарация
↓
Конфигурация трубчатой или другой керамической мембраны
Окончательный выбор мембраны всегда должен основываться на фактических характеристиках сточных вод и требованиях проекта.
Заключение
Керамические мембраны могут обеспечить ценные решения для очистки сточных вод как муниципальных, так и промышленных, но подходящая конфигурация мембраны зависит от применения.
Муниципальные проекты водоотведениячасто отдают приоритет непрерывной работе, стабильному качеству сточных вод, устойчивой производительности мембраны и долгосрочной надежности.
Промышленные проекты водоотведенияможет уделять больше внимания химической совместимости, изменчивости кормов, надежной очистке, обработке твердых веществ и гибкости процессов.
Для муниципальных приложений MBR:керамические плоские мембраныможет рассматриваться для отделения погруженной мембраны.
для промышленной фильтрации и сепарации,трубчатые керамические мембранымогут быть подходящими для сложных потоков кормов и условий процесса.
Таким образом, лучшая мембрана не обязательно является той, которая имеет наивысшую производительность головки.
Это мембрана и конфигурация системы, которая соответствуетхарактеристики сточных вод, цель очистки, условия эксплуатации и долгосрочные требования.
Помощь в выборе керамической мембраны
Для предварительной технической оценки предоставьте:
Тип сточных вод · Поток · Качество воды · Температура · Цель очистки · Условия эксплуатации
