Vysvetlenie prevádzky a údržby MBR

Tí, ktorí sa zaoberajú prevádzkou a údržbou odpadových vôd, nepochybne počuli o procese MBR (membránový bioreaktor). Jednoducho povedané, jeho základná logika je veľmi jednoduchá: MBR=biochemická reakcia + membránová separácia. Jeho hlavnou funkciou je nahradiť sekundárnu sedimentačnú nádrž v tradičných procesoch, čím sa dosiahne efektívnejšia separácia kalovej-vody. Či už ide o kanalizáciu v domácnostiach alebo čistenie priemyselných odpadových vôd, stále viac projektov si vyberá MBR, pretože rieši mnohé problémy so sekundárnymi sedimentačnými nádržami-odkalením v odpadovej vode, slabým usadzovacím efektom a veľkou stopou.

Mnohým nováčikom v MBR môže pripadať „náročné na prevádzku a údržbu, náchylné na upchávanie membrány“. Keď však pochopíte kombinovanú logiku „biochemickej reakcie + membránová separácia“ a pochopíte jej hlavné výhody pri výmene sekundárnych sedimentačných nádrží, každodenná prevádzka a údržba sa stanú celkom jednoduchými. Na základe skúseností s prevádzkou a údržbou v prvej línii dnes dôkladne vysvetlíme MBR, pokryjeme jeho základné princípy, výhody pri výmene sekundárnych sedimentačných nádrží, kľúčové body -prevádzky a údržby na mieste, bežné problémy a riešenia-všetky praktické a stručné informácie, ktoré umožnia začiatočníkom rýchlo začať a skúseným operátorom vyplniť akékoľvek medzery vo svojich znalostiach.

Najprv zdôraznite kľúčové body: MBR (membránový bioreaktor) nie je „úplne nový proces“, ale skôr náhrada sekundárnej sedimentačnej nádrže membránovými modulmi založenými na tradičných biologických procesoch (aeróbnych a anaeróbnych). Jeho hlavnými výhodami sú dôkladnejšie oddeľovanie-kalovej vody a stabilnejšia kvalita odpadovej vody. Kľúč k prevádzke a údržbe spočíva v „údržbe membrán + stabilnej biologickej úprave“, keďže obe spolupracujú na maximalizácii účinnosti MBR.

V tradičných procesoch čistenia odpadových vôd, po tom, čo nádrž biologického čistenia degraduje CHSK a amoniakálny dusík, je potrebná sekundárna sedimentačná nádrž na oddelenie kalu a vody, čo umožní aktivovanému kalu usadiť sa a supernatant sa vypustí ako odpadová voda. Separačná účinnosť sekundárnej sedimentačnej nádrže je však značne ovplyvnená výkonom usadzovania kalu. Ak dôjde k nahromadeniu alebo deflokulácii kalu, povedie to k tvorbe kalu v odpadovej vode a nadmernému množstvu nerozpustených látok (SS). Okrem toho majú sekundárne sedimentačné nádrže veľkú pôdorysnú plochu a obmedzenú separačnú účinnosť.

Hlavným zlepšením procesu MBR je nahradenie sekundárnej sedimentácie membránovou separáciou. Celkový proces možno zjednodušene chápať ako: Odpadová voda → Predčistenie (sito na drť, komora na posyp) → Nádrž na biologické čistenie (aeróbne/anaeróbne, mikrobiálne odbúravanie škodlivín) → Membránový modul (separácia membrán, zadržiavanie aktivovaného kalu) → Odpadová voda spĺňajúca normy.

"Biologické čistenie" je tu úplne v súlade s nádržou biologického čistenia v tradičných procesoch. Jadro sa stále spolieha na mikroorganizmy v aktivovanom kale, aby degradovali znečisťujúce látky, ako je CHSK, amoniakálny dusík a celkový fosfor v odpadovej vode. Metabolická logika a nutričné ​​požiadavky týchto mikroorganizmov sa nelíšia od tradičných procesov biologického čistenia. „Oddelenie membrán“ je jadrom MBR. V podstate nahrádza „gravitačnú sedimentáciu“ sekundárnej sedimentačnej nádrže „fyzickou retenciou“ membrány. Bez ohľadu na výkon pri usadzovaní kalu, membrána dokáže pevne zadržať aktivovaný kal a suspendované častice, čím prepustí len čistú vodu.

Stručne povedané, MBR (Mechanical Bioreactor) nahrádza sekundárne sedimentačné nádrže tým, že v podstate nahrádza gravitačné usadzovanie fyzickým zachytávaním. Tým sa rieši základný problém sekundárnych sedimentačných nádrží, ktoré sa vo veľkej miere spoliehajú na výkon pri usadzovaní kalu, pričom sa súčasne zlepšuje účinnosť separácie kalu{1}}vody a znižuje sa stopa. To je hlavný dôvod jeho širokého použitia.

Kľúčové vlastnosti MBR pri identifikácii na mieste-: Má prevzdušňovací systém podobný tradičným nádržiam na biologické čistenie a je vybavený membránovými modulmi (ploché membrány, membrány z dutých vlákien atď.) bez veľkej sekundárnej sedimentačnej nádrže; odpadová voda je číra, s takmer nulovým obsahom nerozpustených látok (SS); počas prevádzky je potrebné pravidelné čistenie membrány, aby sa zabránilo upchávaniu membrány.

Mnohé projekty upúšťajú od sekundárnych sedimentačných nádrží a volia MBR, nie slepo nasledovaním trendov, ale preto, že jeho výhody sú skutočné a môžu vyriešiť mnohé-problémy s prevádzkou a údržbou na mieste. Je obzvlášť vhodný pre scenáre s vysokými požiadavkami na odpadovú vodu a malými pôdorysmi. Špecifické výhody možno zhrnúť do 5 bodov, z ktorých všetky možno osobne zažiť v operáciách v prvej línii:

1. Dôkladnejšie odlučovanie-kalovej vody a stabilnejšia kvalita odpadovej vody: Toto je najdôležitejšia výhoda. Sekundárne sedimentačné nádrže sa spoliehajú na gravitačné usadzovanie kalu. Ak sa kal deflokuluje a expanduje, odpadová voda bude obsahovať kal a prekročí normy pre suspendované tuhé látky (SS). Naproti tomu membránové moduly MBR majú extrémne vysokú retenčnú presnosť, ktorá je schopná zadržať takmer všetok aktivovaný kal, suspendované častice a dokonca aj niektoré koloidné látky. SS v odpadovej vode môže byť stabilne pod 10 mg/l a hladiny CHSK a amoniakálneho dusíka sú tiež stabilnejšie a ľahko spĺňajú normy triedy A a vyššie.

2. Výrazne znížená stopa, úspora nákladov na mieste: Tradičné sekundárne sedimentačné nádrže zaberajú veľkú plochu a predstavujú 30 % – 40 % celkovej plochy čistiarne odpadových vôd. MBR membránové moduly majú malú veľkosť a majú vysokú separačnú účinnosť, nevyžadujú veľký usadzovací priestor. Stopa predstavuje len 50 % – 70 % v porovnaní s tradičnými procesmi (biologické + sekundárne sedimentačné nádrže), vďaka čomu sú obzvlášť vhodné pre projekty s obmedzeným priestorom (ako sú mestské čistiarne odpadových vôd a čistenie odpadových vôd v priemyselných dielňach).

3. Vyššia koncentrácia kalu a zlepšená biochemická účinnosť: Sekundárne sedimentačné nádrže sú obmedzené výkonom usadzovania kalu, pričom MLSS (koncentrácia kalu) je riadená len na 2000-4000 mg/l. MBR membránové moduly však účinne zadržiavajú kal, čím zvyšujú MLSS na 8000-12000 mg/l. To vedie k vyššiemu celkovému počtu mikroorganizmov a efektívnejšej degradácii znečisťujúcich látok, vďaka čomu je obzvlášť vhodný na čistenie vysoko koncentrovaných a odolných odpadových vôd, čím sa výrazne zlepšuje rýchlosť odstraňovania CHSK a amoniakálneho dusíka.

4. Zabraňuje strate kalu a znižuje šok systému: Tradičné sekundárne sedimentačné nádrže sú náchylné na stratu kalu (napr. nesprávne vypúšťanie kalu, hydraulický šok), čo vedie k nedostatočnému celkovému počtu mikroorganizmov a zníženiu účinnosti čistenia. MBR membránové moduly účinne zadržiavajú kal, čím zabraňujú strate kalu aj v prípade miernej deflokulácie kalu. To výrazne zlepšuje stabilitu systému a znižuje zložitosť údržby.

5. Zjednodušený proces a znížená údržba: Potom, čo MBR nahradí sekundárnu sedimentačnú nádrž, už nie je potrebné kontrolovať hrúbku vrstvy kalu a objem vypúšťania, čím sa redukujú kroky údržby (ako je zoškrabovanie kalu a úpravy vypúšťania). Údržba je teraz zameraná na nádrž biologického čistenia a membránové moduly. Aj keď sa pridalo čistenie membrán, celková náročnosť údržby sa nezvýšila; v skutočnosti je to jednoduchšie.

Upozornenie: MBR má aj nevýhody, ako sú vyššie náklady na membránový modul, potreba pravidelného čistenia a mierne vyššia spotreba energie ako tradičné procesy. Pri projektoch s vysokými požiadavkami na kvalitu odpadovej vody a obmedzeným priestorom však tieto nevýhody ďaleko prevažujú nad jej výhodami.

Jadrom prevádzky a údržby MBR je "stabilizácia biochemického systému + údržba membránového modulu." Obidva spolupracujú na efektívnom fungovaní-biochemický systém je zodpovedný za degradáciu znečisťujúcich látok a membránový modul je zodpovedný za separáciu-kalovej vody. Ak niektorý z nich nefunguje správne, povedie to k problémom, ako je nadmerná kvalita odpadovej vody a upchatie membrány. Konkrétne body prevádzky a údržby sú rozdelené do dvoch častí, ktoré sú priamo použiteľné na-stránke:

(I) Prevádzka a údržba biochemického systému (v súlade s tradičnými procesmi so zameraním na stabilizáciu aktivity)

Logika prevádzky a údržby biochemickej nádrže MBR je úplne rovnaká ako u tradičných aeróbnych a anaeróbnych nádrží. Jadrom je stabilizovať mikrobiálnu aktivitu a zabezpečiť účinnú degradáciu znečisťujúcich látok. Rozhodujúce sú tri kľúčové body:

1. Kontrola pomeru živín: Dopĺňajte zdroje dusíka a fosforu podľa pomeru C:N:P 100:5:1, aby ste sa vyhli nerovnováhe živín, ktorá vedie k zníženiu mikrobiálnej aktivity. Najmä preto, že koncentrácia MBR kalu je vysoká, spotreba živín je rýchlejšia, čo si vyžaduje pravidelné monitorovanie kvality vody a včasné dopĺňanie.

2. Stabilizácia koncentrácie DO: V aeróbnom štádiu by sa DO mala regulovať na 2,0~3,0 mg/l, aby sa zabezpečil dostatočný mikrobiálny metabolizmus a zabránilo sa neúplnej degradácii CHSK a amoniakového dusíka v dôsledku nedostatočného množstva DO. Zároveň sa vyhnite nadmernému-prevzdušňovaniu, aby ste predišli rozbitiu vločiek kalu a zvýšenému riziku upchatia membrány.

3. Riadenie veku kalu (SRT): SRT MBR je možné kontrolovať po 10 až 20 dňoch, čo je dlhšie ako pri tradičných procesoch. Časté vypúšťanie kalu je zbytočné; pravidelné malé-objemové vypúšťanie kalu je dostatočné na to, aby sa zabránilo starnutiu kalu a upchávaniu membrány. Rýchlosť vypúšťania kalu by mala byť upravená na základe MLSS (udržiavaná na 8000~12000 mg/l).

(II) Prevádzka a údržba membránového modulu

Membránový modul je „srdcom“ MBR. Po upchatí vedie k zníženiu prietoku odpadovej vody, zvýšenej spotrebe energie a dokonca k poškodeniu membránového modulu. Kľúčom k prevádzke a údržbe je „zabránenie upchávaniu a častému čisteniu“, pričom sa osobitne zameriavame na štyri body:

1. Pravidelné online čistenie (sledovanie TMP je kľúčové): Online čistenie zahŕňa umývanie vzduchu a umývanie vodou. Premývanie vzduchom využíva predovšetkým prevzdušňovanie na spláchnutie kalu z povrchu membrány, čím sa zabráni priľnavosti kalu. Premývanie vodou využíva spätné preplachovanie na opláchnutie pórov membrány čistou vodou, čím sa odstránia jemné nečistoty. Počas bežnej prevádzky a údržby by sa mal monitorovať transmembránový tlakový rozdiel (TMP). Keď TMP prekročí 0,1 MPa, frekvencia čistenia by sa mala okamžite zvýšiť.

2. Pravidelné offline čistenie: Online čistenie nedokáže úplne odstrániť odolné nečistoty (ako sú organické látky a koloidy) z povrchu membrány. Offline čistenie by sa malo vykonávať každých 3-6 mesiacov pomocou chemických prostriedkov (ako je chlórnan sodný alebo kyselina citrónová) na namočenie membránového modulu, odstránenie odolných nečistôt a obnovenie toku membrány.

3. Kontrolujte kvalitu pritekajúcej vody, aby ste zabránili upchávaniu pórov membrány nečistotami: Posilnite predúpravu, aby ste zaistili normálnu prevádzku sita a komory s pieskom, odstráňte piesok, veľké nerozpustné látky, vlasy a iné nečistoty prenášané prítokom. Zabráňte tomu, aby sa tieto nečistoty dostali do membránového modulu a upchali póry. V prípade priemyselných odpadových vôd vopred odstráňte nepoddajné organické látky a mastnotu, aby ste znížili zanášanie membrány.

4. Zabráňte vysychaniu a poškodeniu membránového modulu: Membránový modul musí byť vždy ponorený vo vode; sušenie je prísne zakázané, pretože spôsobí stiahnutie a poškodenie membránových pórov. Taktiež sa vyhýbajte nárazom ostrých predmetov na povrch membrány, aby ste predišli poškodeniu membrány. Ak zistíte poškodenie membrány, okamžite ju vymeňte, aby ste zabránili vniknutiu kalu do odpadovej vody a spôsobeniu nadmernej kvality odpadovej vody.

Pri{0}}prevádzke a údržbe na mieste sa problémy s MBR zameriavajú najmä na „upchávanie membrán“ a „nadmerný prietok odpadových vôd“. V podstate sú spôsobené nestabilitou v systéme biologického čistenia alebo nedostatočnou údržbou membránového modulu. Tu sú štyri najčastejšie problémy a konkrétne riešenia, ktoré ľahko zvládnu aj začiatočníci:

1. Problém 1: Zanesenie membránového modulu, znížený prietok odpadovej vody (najčastejšie)

Riešenie:
① Okamžite zvýšte frekvenciu čistenia online (umývanie vzduchom + umývanie vodou), aby ste vypláchli kal z povrchu membrány;
② Ak TMP naďalej stúpa, vykonajte offline chemické čistenie, aby ste odstránili odolné nečistoty;
③ Preskúmajte kvalitu pritekajúcej vody, posilnite predúpravu a odstráňte nečistoty;
④ Skontrolujte systém biologického čistenia, aby ste zabránili starnutiu kalu a deflokulácii, čím sa zníži priľnavosť kalu k povrchu membrány.

2. Problém 2: Nadmerná CHSK a amoniakálny dusík v odpadovej vode (nestabilný biologický systém)

Riešenie: ① Skontrolujte koncentráciu DO, uistite sa, že DO v aeróbnej časti je väčšia alebo rovná 2,0 mg/l a upravte rýchlosť prevzdušňovania; ② Doplňte zdroje dusíka a fosforu na zabezpečenie rovnováhy živín; ③ Kontrolujte prítokovú záťaž, aby ste predišli vysokej{1}}koncentrácii odpadových vôd, a v prípade potreby znížte rýchlosť prítoku; ④ Skontrolujte vlastnosti kalu. Ak je kal zostarnutý, primerane zvýšte vypúšťanie kalu a doplňte čerstvým kalom.

3. Problém 3: Poškodený membránový modul, nadmerné množstvo SS v odpadovej vode

Riešenie: ① Otestujte odpadovú vodu SS. Ak sa SS náhle zvýši, skontrolujte, či nie je poškodený membránový modul; ② Nájdite poškodený membránový modul a okamžite ho vymeňte; ③ Skontrolujte predúpravu, aby ste zabránili vniknutiu ostrých nečistôt a poškodeniu membránového modulu; ④ Nastavte intenzitu prevzdušňovania, aby ste zabránili nadmernému prevzdušňovaniu, ktoré by malo dopad na povrch membrány.

4. Problém 4: Kal sa hromadí príliš rýchlo na povrchu membrány (zrýchlené zanášanie membrány)

Riešenia:
① Zvýšte frekvenciu a intenzitu prania vzduchom, aby ste zlepšili čistenie povrchu membrány;
② Optimalizujte biologický systém na kontrolu vlastností kalu a zabránenie deflokulácii a zahusťovaniu kalu;
③ Vhodne zvýšte vypúšťanie kalu, aby ste znížili koncentráciu MLSS a celkový objem kalu;
④ Pridajte malé množstvo koagulantu, aby ste podporili flokuláciu kalu a znížili priľnavosť kalu.

Hlavná logika MBR: biologické čistenie + membránová separácia, nahradenie sekundárnej sedimentačnej nádrže. V podstate využíva fyzikálnu retenciu membrány na vyriešenie bolestivého bodu neúplného oddeľovania-kalovej vody v sekundárnej sedimentačnej nádrži. Jeho výhodou je stabilný odpad, malý pôdorys a vysoká účinnosť. Jadrom prevádzky a údržby je „stabilizácia biologického systému a údržba membránových komponentov“. Biologický systém stabilizuje mikrobiálnu aktivitu a membránové komponenty sa čistia a bránia sa upchávaniu. Kombinácia týchto dvoch zaisťuje stabilnú prevádzku MBR a ľahko dosahuje vyhovujúce vybíjanie.