Мембранный поток - это одно из первых показателей, которое инженеры рассматривают при оценке мембраны MBR.
Более высокий поток может показаться привлекательным, поскольку он может уменьшить площадь мембраны, необходимую для данной емкости обработки.выбор мембраны для реальной очистной установки сточных вод не может основываться просто на максимальном потоке, достигнутом во время краткосрочного испытания.
Для системы MBR важнее вопрос:
Какой мембранный поток можно надежно поддерживать в долгосрочной перспективе при фактических условиях сточных вод и эксплуатации?
Это концепция, лежащая в основереалистичный проектный поток.
Мембранный поток обычно выражается следующим образом:
Он представляет собой объем проникновения, вырабатываемый на единицу площади мембраны в час.
Например, если мембранная система работает на20 LMH, каждый квадратный метр эффективной мембранной площади производит приблизительно 20 литров проникновения в час при указанных условиях эксплуатации.
Поток является важным параметром конструкции, поскольку он напрямую влияет на требуемую площадь мембраны.
Тем не менее, поток никогда не должен рассматриваться независимо от загрязнения мембраны и рабочей стабильности.
Отношения между потоком и площадью мембраны см.:
→Как рассчитать требуемую площадь мембраны для системы MBR
Одно из наиболее распространенных недоразумений при выборе мембраны заключается в том, чтобы рассматривать максимальный или краткосрочный тестовый поток как соответствующее проектное значение.
Мембрана может достичь относительно высокого потока во время контролируемого испытания при благоприятных условиях:
- Качество воды
- Температура
- Кондиционирование мембраны
- Условия эксплуатации
Полномасштабный завод MBR - это другое дело.
Реальная сточная вода содержит различные концентрации суспендированных твердых веществ, органических веществ, микроорганизмов и других потенциальных загрязнителей.
Температура также меняется в течение года, а условия работы и циклы очистки могут варьироваться.
Следовательно:
Реалистичный проектный поток должен отражать производительность, которую можно разумно поддерживать в течение длительной эксплуатации.
Мембрана постоянно подвергается воздействию активного ила.
По мере прохождения фильтрации на поверхности мембраны или вблизи ее могут накапливаться загрязняющие вещества, что увеличивает сопротивление фильтрации и может постепенно снижать проницаемость.
Поэтому системы MBR используют различные методы управления загрязнением, такие как:
- Мембранная аэрация
- Расслабление
- В случае необходимости обратная промывка
- Химическая очистка
- Периодическая очистка отходов
- Контроль биологических процессов
Даже при этих мерах загрязнение мембраны остается важным соображением конструкции.
Если система сконструирована слишком близко к своему максимальному практическому потоку, мембрана может быстрее загрязняться и требует более частой очистки.
Немного более консервативный проектный поток может обеспечить большую операционную стабильность и гибкость.
Это особенно важно для коммунальных сточных водных установок, которые должны работать непрерывно в течение многих лет.
Не существует универсального потока проектирования, который применим к каждому проекту MBR.
Соответствующее значение зависит от нескольких факторов.
Различные источники сточных вод имеют очень разный потенциал загрязнения.
Муниципальные сточные воды, промышленные сточные воды, сточные воды пищевой промышленности и высококонцентрированные сточные воды процессов не должны автоматически использовать одну и ту же основу конструкции мембраны.
Важными параметрами могут быть:
- СОД
- БОД
- ТСС
- Характеристики взвешенных твердых веществ
- Масла и жиры
- Биологические характеристики
- Условия предварительной обработки
Чем более требовательна вода питания, тем более тщательно следует оценивать проектный поток.
MLSS является еще одним важным фактором в погруженных системах MBR.
Более высокие концентрации биомассы могут влиять на:
- Вязкость ила
- Формирование торта
- Передача массы
- Поведение в нарушение
По этой причине мембранный поток следует оценивать вместе с биологическим процессом и выбранным рабочим диапазоном MLSS.
Температура сточных вод может значительно меняться в зависимости от сезона.
Более низкие температуры, как правило, увеличивают вязкость воды, что может повлиять на эффективность фильтрации мембраны.
Таким образом, система мембраны, разработанная с использованием только данных о работе в теплый сезон, может не обеспечивать такую же эксплуатационную маржу зимой.
При измерении размера мембраны следует учитывать минимальную температуру сточных вод.
Для более глубокого обсуждения:
→Как температура влияет на производительность мембраны в системах MBR
Мембранная аэрация играет важную роль в борьбе с загрязнением в погруженных системах MBR.
Следовательно, связь между потоком мембраны, аэрацией, контролем загрязнения и потреблением энергии должна рассматриваться как часть полной конструкции системы.
Более высокий поток мембраны может уменьшить требуемую площадь мембраны, но если он требует значительно большего контроля загрязнения, общая экономичность системы может не обязательно улучшиться.
При оценке производительности мембраны инженеры должны тщательно проверить, как определяется цитируемый поток.
В зависимости от метода испытаний и эксплуатации, сообщаемый поток может представлять собой конкретный период эксплуатации, а не фактическое среднее 24-часовое производство.
Например, MBR может включать периоды фильтрации вместе с периодами расслабления или другими периодами непроизводства.
Следовательно, полезно различать:
- Мгновенный или рабочий поток
- Средний поток фильтрации
- Чистый производственный поток
- Долгосрочный устойчивый дизайн
Эти значения могут быть разными.
При сравнении различных поставщиков мембран инженеры должны убедиться, что используется одна и та же основа.
Для подробного объяснения:
→Важнейшая разница между валовым и чистым потоком в MBR
Такое различие может предотвратить неправильное понимание кажущихся больших различий между поставщиками.
В идеале производительность мембраны должна оцениваться в течение соответствующего периода эксплуатации.
Короткое испытание может показать, что мембрана способна достичь определенного потока.
Тем не менее, более долгосрочная оценка может предоставить больше информации о:
- Развитие загрязнения
- Стабильность потока
- Ответ на очистку
- Восстановление проницаемости
- Последовательность работы
- Состояние мембраны
Для проектирования проекта целью является не просто достижение максимально возможного начального потока.
Цель состоит в том, чтобы установить надежное рабочее окно, которое обеспечивает стабильную производительность обработки в течение ожидаемого срока службы мембранной системы.
Не обязательно.
Более высокий поток может уменьшить площадь мембраны, необходимую для заданной скорости потока.
Однако площадь мембраны составляет только одну часть от общей стоимости системы MBR.
Другие факторы могут включать:
- Энергия аэрации
- Требования к насосу
- Частота очистки
- Потребление химических веществ
- Замена мембраны
- Услуги по обслуживанию
- Время простоя
- Отпечатки оборудования
Поэтому оптимальная конструкция представляет собой баланс между:
Площадь мембраны + поток + контроль загрязнения + энергия + очистка + стоимость жизненного цикла
В некоторых проектах умеренно консервативный поток может обеспечить лучшее общее решение, чем непрерывная работа при очень высоком потоке.
Практический подход заключается в том, чтобы начать с фактических условий проекта, а не выбирать значение потока сначала.
Понимание источника и основных характеристик качества воды.
Определить конфигурацию обработки и ожидаемый рабочий диапазон MLSS.
Принимать во внимание как нормальную, так и минимальную ожидаемую температуру работы.
Подумайте о фильтрации, расслаблении, проветривании, очистке и других параметрах эксплуатации.
Использовать репрезентативные испытания или проверенный опыт эксплуатации, когда это возможно.
Окончательное проектное значение должно обеспечивать достаточную пропускную способность мембраны при сохранении соответствующей рабочей маржи.
Этот подход, как правило, более надежный, чем выбор мембраны, основанной только на самом высоком объявленном потоке.
Керамические плоские мембраны привлекают все большее внимание к применению MBR из-за их сочетания:
- Механическая прочность
- Устойчивость к химическим веществам
- Толерантность к очистке
- Долгосрочная долговечность материала
Эти характеристики могут обеспечить большую гибкость при разработке стратегий очистки и эксплуатации мембраны.
Однако керамические мембраны не должны считаться невосприимчивыми к загрязнению.
Те же фундаментальные инженерные принципы по-прежнему применяются:
Поэтому для погруженных приложений MBR керамические плоские мембраны могут быть оценены, когда долгосрочная долговечность и стабильная эксплуатация являются важными соображениями проекта.
Соответствующий проектный поток все же должен определяться на основе фактических требований к сточных вод, MLSS, температуры, рабочего цикла и очистки.
Для муниципальных и промышленных проектов MBR не существует единого "правильного" числа потока.
Разумный проектный поток зависит от всей системы.
В качестве общего инженерного принципа проектировщики должны различать:
Что может достичь мембрана
и
Что должна достигать мембрана непрерывно.
Второй вопрос гораздо важнее для полномасштабной очистной станции.
Устойчивый подход к проектированию может помочь уменьшить риск:
- Чрезмерное загрязнение
- Нестабильная работа
- Частая уборка
- Недостаточная операционная маржа
- Преждевременная замена мембраны
Реалистичный проектный поток для керамической плоской мембраны MBR не должен определяться просто самым высоким потоком, достигнутым во время краткосрочного испытания.
Вместо этого она должна основываться на ожидаемых долгосрочных условиях эксплуатации фактического проекта очистки сточных вод.
К важным факторам относятся:
Характеристики сточных вод + MLSS + Температура + Вентиляция + Поведение к загрязнению + Стратегия очистки + Экономика жизненного цикла
Поэтому для инженеров и разработчиков проектов наиболее полезной спецификацией мембраны не обязательно является:
Каков максимальный поток?
а скорее:
Какой устойчивый чистый поток может поддерживать эта мембрана в реальных условиях работы?
Это различие может привести к более надежным конструкциям MBR и более значимым сравнениям между мембранными технологиями.
Shaanxi Kegu New Material Technology Co., Ltd. предоставляет керамические мембранные решения для очистки воды и сточных вод, включая керамические плоские мембраны, предназначенные для погруженных приложений MBR.
Для предварительной оценки проекта полезная информация включает:
- Тип сточных вод
- Мощность обработки
- Скорость потока
- СОД / СОД / ТСС
- MLSS
- Минимальная и средняя температура
- Процесс лечения
- Целевой операционный поток
