MBR membrána

Technológia MBR je efektívna a spoľahlivá technológia úpravy vody, vhodná najmä na úpravu odpadových vôd s vysokou koncentráciou a vysokým znečistením a opätovné využitie vodných zdrojov. Hlavným princípom je odstránenie organických látok a živín, ako je dusík a fosfor z vody prostredníctvom bioreaktora, a následné použitie technológie membránovej separácie na oddelenie mikroorganizmov od nerozpustených pevných látok a iných nečistôt v odpadovej vode z reaktora, čím sa dosiahne cieľ výroby čistej a transparentnej vody.

MBR membrána má mnoho výhod. Po prvé, v porovnaní s tradičnými procesmi aktivovaného kalu majú železnice MBR vyššiu rýchlosť odstraňovania a lepšie účinky spracovania. Po druhé, v dôsledku eliminácie sedimentačných nádrží a iných zariadení vyžaduje technológia MBR menej priestoru na spracovanie, zaberá menšiu plochu pôdy a má kompaktnejšiu štruktúru, vďaka čomu je vhodná pre oblasti, kde nie je vhodná úprava pôdy. Po tretie, MBR má vyššiu kvalitu zberu vody, ktorá sa približuje kvalite vody z vodovodu, čo môže spĺňať veľké množstvo schém opätovného použitia vody a ušetriť veľa vodných zdrojov. Okrem toho má technológia MBR jednoduchú obsluhu, vysoký stupeň automatizácie a nižšie náklady na správu a údržbu.

Pre rôzne oblasti použitia MBR je potrebné zvoliť rôzne membránové materiály a štrukturálne konfigurácie. Klasifikácia membrán bola spomenutá už skôr a tu si to podrobne vysvetlíme: reakčné membrány sa používajú hlavne v membránových bioreaktoroch na oddelenie reaktantov a produktov, čím sa reakcia stáva kompletnejšou; Iónomeničové membrány sa používajú hlavne v oblasti úpravy slanej vody, separácie soli a vody pomocou technológie membránovej separácie; Priepustné membrány sa používajú najmä v oblasti odsoľovania morskej vody na odstránenie soli z morskej vody a získanie využiteľnej sladkej vody. Prírodné membrány vo všeobecnosti používajú biofilmy, ktoré majú vysokú aplikačnú hodnotu vďaka ich vysokej účinnosti proti zanášaniu a silnej samočistiacej schopnosti; Syntetické membrány sa delia na organické membrány a anorganické membrány. Organické membrány sú vo všeobecnosti krehké, ale majú silnú blokovaciu schopnosť; Anorganické membrány sú väčšinou keramické membrány, ktoré majú silnú odolnosť proti korózii a ľahko sa čistia a udržiavajú.

Stručne povedané, membrána MBR má širokú škálu aplikácií pri čistení odpadových vôd a opätovnom využívaní vodných zdrojov a je efektívnou, spoľahlivou a ekonomickou technológiou úpravy vody. S dôraznou podporou ochrany životného prostredia a šetrenia energiou veríme, že technológia MBR bude pre nás čoraz známejšia a bude hrať väčšiu úlohu.

76 metrov kubických za hodinu Datang Duolun Coal Chemical Project

Hlavným dôvodom pre výber SiC (karbid kremíka) membrán pred membránami z oxidu hlinitého je to, že membrány SiC prekonávajú hliníkové membrány v kľúčových výkonnostných aspektoch, ako je vysoká -teplotná odolnosť, chemická stabilita, mechanická pevnosť a vlastnosti proti znečisteniu, vďaka čomu sú vhodnejšie pre náročné prevádzkové podmienky (ako je vysokoteplotná katalýza a vysokokonzistentná{2} filtrácia kvapalín, filtrácia{3} silnými kyselinami a alkalickými látkami).

Hlavné rozdiely a logika výberu sú nasledovné:

Vysoká{0}}teplotná odolnosť a tepelná stabilita

Dlhodobá-prevádzková teplota membrán z oxidu hlinitého je zvyčajne okolo 500 – 800 stupňov . Nad touto teplotou nastáva transformácia kryštálov (napr. -Al₂O3 na -Al₂O₃), čo vedie ku kolapsu membránových pórov a poškodeniu štruktúry. Naproti tomu membrány SiC vykazujú extrémne vysokú-odolnosť voči vysokým teplotám, pričom dlhodobá{10}prevádzková teplota dosahuje 1000 – 1400 stupňov . Okrem toho je ich koeficient tepelnej rozťažnosti extrémne nízky. V podmienkach rýchleho ohrevu/chladenia (ako je vysokoteplotná{15}}filtrácia spalín a termokatalytická reakčná väzobná filtrácia) nepraskajú v dôsledku tepelného namáhania, čím vykazujú oveľa lepšiu stabilitu v porovnaní s membránami z oxidu hlinitého.

Chemická stabilita

Odolnosť voči silným kyselinám a zásadám: Aluminové membrány sú náchylné na rozpúšťanie alebo koróziu v silne kyslom (napr. kyselina chlorovodíková, kyselina sírová) alebo silne alkalickom (napr. NaOH) prostredí, najmä v systémoch s pH < 2 alebo pH > 12, kde sa výrazne skracuje ich životnosť.

SiC membrány sú extrémne chemicky inertné a dokážu odolávať-dlhodobej korózii silnými kyselinami, silnými zásadami a silnými oxidantmi (napr. peroxid vodíka, chlórnan sodný), vďaka čomu sú vhodné na filtráciu v extrémne korozívnych prostrediach, ako sú chemické odpadové vody a odpadové vody z metalurgického morenia.

Odolnosť voči organickým rozpúšťadlám

Membrány z oxidu hlinitého môžu v niektorých organických rozpúšťadlách (napr. ketóny, estery) napučať alebo sa môžu zhoršiť, zatiaľ čo membrány SiC sú stabilné voči väčšine organických rozpúšťadiel, vďaka čomu sú vhodné pre aplikácie, ako sú kvapaliny na organickú syntézu a regeneráciu rozpúšťadiel.

Mechanická pevnosť a odolnosť proti oderu

Aluminové membrány majú nízku mechanickú pevnosť a slabú odolnosť proti nárazu a oderu. Pri manipulácii s vysokorýchlostnými-kvapalinami obsahujúcimi pevné častice (napr. kal, katalytický prášok) sa povrch membrány ľahko eroduje a opotrebováva a môže dokonca dôjsť k odpojeniu membrány. Membrány SiC majú extrémne vysokú tvrdosť (tvrdosť podľa Mohsa 9,2, druhá po diamante) a pevnosť v ohybe, pričom vykazujú vynikajúcu odolnosť proti opotrebovaniu a nárazu. Dokážu odolať-dlhodobému odieraniu kvapalinami s vysokým-pevným{9}}obsahom a tiež odolať-vysokému tlaku spätného preplachovania, čo má za následok dlhšiu životnosť.

Čo sa týka odolnosti voči znečisteniu a jednoduchosti čistenia

Aluminové membrány majú vysoko hydrofilný povrch, ale ich štruktúra pórov sa ľahko upcháva organickou hmotou a koloidmi, čo sťažuje čistenie po znečistení (čistenie silnými kyselinami a zásadami môže poškodiť membránu). Membrány SiC majú na druhej strane pravidelnú štruktúru pórov a hladký povrch, čo sťažuje priľnavosť nečistôt. Navyše, vďaka ich silnej chemickej stabilite, môžu byť účinne čistené pomocou rôznych metód, ako sú silné kyseliny, silné alkálie a oxidanty, čo vedie k vysokej rýchlosti regenerácie toku po čistení a udržiavaniu stabilného filtračného výkonu počas dlhého obdobia.

Rozdiely v použiteľných scenároch

Aluminové membrány majú výhodu nižšej ceny a sú vhodné pre mierne prevádzkové podmienky so strednými až nízkymi teplotami, slabými kyselinami a zásadami a nízkym obsahom pevných látok, ako je čistenie pitnej vody a čírenie potravín a nápojov.

Membrány SiC sú síce drahšie, ale predstavujú bezkonkurenčnú voľbu pre drsné prostredia zahŕňajúce vysoké teploty, silnú koróziu, vysokú abráziu a veľké znečistenie (ako je napríklad odstraňovanie prachu z priemyselných spalín pri vysokej teplote, -chemické čistenie odpadových vôd soľou a vysokoteplotná sterilizačná filtrácia v biofarmaceutikách).

Stručne povedané: Ak sú prevádzkové podmienky mierne a náklady sú problémom, vyberte membránu z oxidu hlinitého; ak sú prevádzkové podmienky drsné a vyžaduje sa dlhá životnosť a vysoká stabilita, zvoľte SiC membránu.