Ano ang MBR Process?

Ang paggamot ng wastewater ng MBR (Membrane Bio-Reactor) ay isang karaniwang ginagamit na modernong paraan ng paggamot ng wastewater. Gumagamit ito ng teknolohiya ng bioreactor ng membrane, na isang bagong teknolohiya na nagsasama ng teknolohiya ng biological treatment at membrane separation technology. Pinapalitan nito ang pangalawang sedimentation tank sa mga tradisyonal na proseso at maaaring mahusay na gumawa ng solid-likwid na paghihiwalay, na nagreresulta sa matatag na reclaimed water na maaaring direktang gamitin. Ang MBR proseso Nakamit ang rate ng pagtanggal ng higit sa 99% para sa SS (Suspended Solids), higit sa 90% para sa turbidity, 94% para sa COD (Chemical Oxygen Demand), 96% para sa BOD (Biochemical Oxygen De) command), at 97% para sa ammonia nitrogen.

Ang teknolohiya ng paggamot sa biyolohikal ay isang paraan ng paggamot ng wastewater na gumagamit ng mga mikroorganismo upang ma-oxidize at mag-decompose ng organikong bagay at tiyan ang tiyang inorganic toxins (tulad ng cyanides at sulfides) sa wastewat water, pag-convert sa mga ito sa matatag at hindi nakakasakit na mga inorganic na sangkap.

Ang paghihiwalay ng membrane ay gumagamit ng mga materyales ng membrane bilang medium ng paghihiwalay. Kapag ang lakas ng driving (tulad ng pagkakaiba ng pressure, pagkakaiba ng konsentrasyon, o potensyal na pagkakaiba) ay ginawa sa parehong panig ng membrane, ang mga bahagi ay pumipili sa pamamagitan ng membrane upang makamit ang paghihiwalay. Ang mga membranes na ginagamit sa proseso ng MBR ay karaniwang microfiltration (MF) membranes at ultrafiltration (UF) membranes.

• Ang laki ng pore ng microfiltration membranes ay karaniwang bumabagsak sa loob ng 0.1–10 μm, na may isang molecular weight cut-off range na 1,000–500,000 Daltons. Maaari nilang epektibo na alisin ang mga suspensed solids, karamihan sa bakterya, at ilang mga virus mula sa tubig. Ang microfiltration ay isang proseso ng paghihiwalay ng membrane sa pressure. Sa ilalim ng pagkakaiba ng presyon sa pagitan ng upstream at downstream ng filtration, mga particle mas malaki kaysa sa sukat ng pore ng membrane sa tubig ay pinananatili o adsorbed ng microfiltration membrane, na nagreresulta sa isang mas malinis na likido sa downstream at nakamit ang solid-likido na paghihiwalay.
• Ang laki ng pore ng ultrafiltration membranes ay sa pagitan ng mga nanofiltration membranes at microfiltration membranes. Ang laki ng paghihiwalay ng mga membrane ng ultrafiltration ay nasa loob ng 0.001–0. 1 μm, na may molecular weight cut-off range na 500–200,000 Daltons, na may kakayahang mapanatili ang malalaking molekula, bakterya, virus, atbp. Ang Ultrafiltration ay higit na nagpapatakbo sa mekanismo ng pagsisikip, kung saan sa ilalim ng ilang presyon (0.1–0. 6 MPa), mga solvents at solutes mas maliit kaysa sa sukat ng pore ng membrane ay maaaring dumaan sa pamamagitan ng membrane, habang ang mga solusyon na mas malaki kaysa sa sukat ng pore ng membrane, sa gayon ay makamit ang paglilinis, paghihiwalay, at konsentrasyon ng solusyon.

Ang membrane bioreactor ay nagpapalit sa tradisyonal na sekundaryong sedimentation tank sa dulo ng teknolohiya ng biyolohikal na paggamot sa isang membrane module. Ito ay nagpapanatili ng mataas na konsentrasyon ng aktibong sludge sa bioreactor at nagpapataas ng organikong karga ng biyolohikal na paggamot, sa pamamagitan ng pagbabawas ng paa ng mga kagamitan sa paggamot ng wastewater at ang dami ng labis na sludge sa pamamagitan ng pagpapanatili ng isang mababang baso load. Karaniwang gumagamit ito ng kagamitan sa paghihiwalay ng membrane upang mapanatili ang aktibong sludge at macromolecular organic matter sa tubig.

Ayon sa paraan ng kombinasyon ng module ng membrane at ng bioreactor, ang MBR ay maaaring bahagi sa dalawang uri: hiwalay at integrated. Sa isang hiwalay na MBR, ang membrane separation device ay nagpapatakbo nang independiyente sa labas ng bioreactor, gumagawa itong madali upang kontrolin at malinis. Ang integrated MBR ay bumabagsak ng membrane module sa bioreactor. Ito ay nagpapatakbo sa ilalim ng pagkakaiba ng mababang membrane pressure sa pamamagitan ng aksyon ng suction ng isang vacuum pump.

Matapos ang wastewater ay dumadaan sa grid at pumasok sa regulasyon tank, ito ay pumped sa bioreactor ng lift pump. Ang aerator ay naaktibo ng PLC controller upang ang oxygenate ang bioreactor. Ang effluent mula sa bioreactor ay pumped sa membrane separation unit sa pamamagitan ng circulation pump. Ang konsentrasyong tubig ay bumalik sa tangke ng regulasyon, at ang tubig mula sa paghihiwalay ng membrane ay chlorinated at disinfected bago pumasok sa tank ng imbakan. Ito ay isang karaniwang proseso ng MBR. Maaari mong baguhin ang mga struktura ayon sa mga katangian ng kalidad ng tubig.

Karaniwan sa proseso ng MBR ang mga sumusunod na 5 unit: tank ng regulasyon, anoxic tank, MBR tank, equipment room, at malinaw na tank ng tubig. Kasama sa mga panloob na bahagi nito ang mga bioreactors, membrane modules, tanks, blower aeration systems, lift pumps, pipelines, valves, instrumento, atbp.

• Tangke ng regulasyon. Ang tangke ng regulasyon ay nag-aayos ng dami at kalidad ng wastewater, at maaari ding magsisilbing lugar ng pag-iimbak para sa emergency drainage.
• Anoxic tank. Nagbibigay ito ng isang lugar para sa denitrification ng wastewater, habang ang malalaking organikong molekula ay nabubulok sa maliit na molekula sa ilalim ng aksyon ng mga hydrolytic enzymes, pagpapabuti ng biodegradability ng wastewater.
• MBR tank. Ang Membrane Bioreactor (MBR) ay isang lugar kung saan ang mga mikroorganismo ay nagpapahiwatig ng organikong bagay.
• Malinaw na tank ng tubig. Ang malinaw na tank ng tubig ay nagsisilbi bilang isang tangke ng imbakan at ginagamit din bilang isang dosing tank para sa paglilinis ng membrane. Bilang karagdagan, ito ay gumagana bilang isang mataas na antas ng tubig upang maiwasan ang pag-sisiphoning kapag tumigil ang operasyon ng suction pump.
• Room ng kagamitan. Ang silid ng kagamitan ay isang lugar para sa paglalagay ng mga kagamitan sa electromechanical.

• Temperatura

  Ang membrane bioreactor system ay dapat gumana noong 15 °C – 35 °C. Bilang pagtaas ng temperatura, nagpapababa ito ng viscosity ng aktibong sludge halo-halong alak, sa pamamagitan ng pagbabawas ng paglaban sa permeation at pagtaas ng membrane flux.

• Operating Pressure

  Sa ilalim ng kondisyon na ang mga katangian ng aktibong sludge halo-halong alak ay mananatiling totoong hindi nagbabago, ang membrane flux ay tumataas sa pagtaas ng presyon; Gayunpaman, kapag ang presyon ay umabot sa isang tiyak na halaga, i. e., kapag ang polarization ng konsentrasyon ay nagdudulot ng solute konsentrasyon sa ibabaw ng membrane upang maabot ang limitasyon, Ang karagdagang pagdaragdag ng presyon ay maaaring mahirap mapabuti ang flux ng membrane at sa halip ay nagpapalawak ng membrane fouling. Ang pagkakaiba ng presyon ng transmembrane ng ibabaw na MBR ay hindi dapat lumampas sa 0.05 MPa.

• Na-dissoled Oxygen

  Ang naalis na oxygen ay isang mahalagang factor na nakakaapekto sa epektibo ng pag-alis ng organikong bagay. Lalo na sa mga kaso kung saan ang pag-alis ng nitrogen at phosphorus ay ang layunin, Ang pagkontrol sa konsentrasyon ng dissolved oxygen ay nagiging mas mahalaga. Sa iba't ibang uri ng proseso ng bioreactor ng membrane, ang halo-halong liko ay aerobic, anoxic, at anaerobic zone sa bioreactor sa iba't ibang paraan. Ang control range ng DO sa bawat bahagi ng tank ng reaksyon ay tulad ng sumusunod: ang seksyon ng anaerobic ay mas mababa sa 0.2 mg/L, ang seksyon ng anoxic ay nasa pagitan ng 0.2 mg/L at 0.5 mg/L, at ang dissolved oxygen concentration sa aerobic section ay hindi dapat mas mababa sa 2 mg/L.

• Membrane Surface Velocity

  Ang epekto ng bilis ng ibabaw ng membrane at pressure sa membrane flux ay magkakaugnay. Kapag mababa ang presyon, ang bilis sa ibabaw ng membrane ay may maliit na epekto sa membrane flux, ngunit kapag ang presyon ay mataas, ang bilis ng ibabaw ng membrane ay may malaking epekto sa membrane flux. Sa isang banda, ang pagtaas ng bilis sa ibabaw ng membrane ay nagpapataas ng puwersa ng pagguhit ng flow ng tubig, pagpapababa ng deposisyon ng mga pollutants sa ibabaw ng membrane; Sa kabilang banda, Ang pagtaas ng bilis ay maaaring mapabuti ang convective mass transfer coefficient, mabawasan ang makapal ng layer ng hangganan, at mababa ang mga epekto ng konsentrasyon ng polarization.

• MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids Concentration)

  Ang konsentrasyon ng sludge sa aerobic zone ng isang submerged MBR ay dapat na kontrolado sa loob ng 3,000 mg/L – 20,000 mg/L. Pangkalahatang pagsasalita, sa isang tiyak na bilis sa ibabaw ng membrane, kapag ang sludge concentration sa feed fluid ay tumataas, ang mataas na konsentrasyon ng sludge ay maaaring madaling maging sanhi ng sludge na mag-deposito sa ibabaw ng membrane, na bumubuo ng isang makapal na layer, na nagpapataas ng paglaban sa filtrasyon at nagpapababa sa flux ng membrane. Gayunpaman, ang konsentrasyon ng sludge sa feed likido ay hindi dapat masyadong mababa, kung hindi man ang rate ng pagkabago ng mga pollutants ay mababa, at ang adsorption at degradation kapasidad ng aktibong sludge para sa nawala na organikong bagay ay mahina, na nagreresulta sa pagtaas ng konsentrasyon ng naluluwal na organikong bagay sa supernatant ng halo-halong alak. Maaaring madali itong humantong sa adsorption sa ibabaw ng membrane, pagpapataas ng paglaban sa filtrasyon at pagbabawas ng membrane flux. Samakatuwid, kinakailangan upang mapanatili ang isang angkop na konsentrasyon ng sludge sa feed likido, bilang masyadong mataas o masyadong mababa ang tubig flux.

• PH Value

  Ang epekto na halaga ng pH ng membrane bioreactor ay dapat 6–9.

• Ang module ng membrane ay maaaring magkahiwalay ng mga macromolecular compounds at microorganisms, na nagreresulta sa magandang kalidad ng effluent na maaaring direktang muling paggamit;
• Ang proseso ng pagpapatakbo ay simple, hindi nangangailangan ng malaking halaga ng mga additives ng kemikal, at ang proseso ng operasyon ay prangka;
• Ang MBR ay may mataas na volumetric load at malakas na paglaban ng epekto;
• Maaaring direktang magkahiwalay ang MBR ng sludge at tubig, na umalis sa pangalawang sedimentation tank step, na nagpapababa sa paa at nag-save ng gastos;
• Ang proseso ng MBR ay may malakas na modular karakteristika, madaling gumana, at madaling automatize.

• Mataas na investment. Mataas ang gastos ng mga membrane modules, na nagdudulot ng pagtaas ng pamumuhunan ng humigit-kumulang 30%–50% kumpara sa mga konvensyonal na pamamaraan ng paggamot.
• Mataas na konsumo ng enerhiya. Una, ang proseso ng paghihiwalay ng tubig ng MBR ay dapat mapanatili ang isang tiyak na presyon ng pagmamaneho ng membrane. Pangalawa, ang konsentrasyon ng MLSS sa tank ng MBR ay napakataas, na nangangailangan ng mas mataas na intensity ng aeration upang mapanatili ang sapat na rate ng paglipat ng oxygen. Bilang karagdagan, upang madagdagan ang flux ng membrane at mabawasan ang fouling ng membrane, ang rate ng flow ay dapat na pinataas upang mabago ang ibabaw ng membrane. Samakatuwid, ang konsumo ng enerhiya ng MBR ay mas mataas kaysa sa mga tradisyonal na proseso ng paggamot sa biyolohikal.
• Ang mga membranes ay madali sa fouling at nangangailangan ng regular na paglilinis. Ito ay nagdadala ng kahirapan sa pamamahala ng operasyon at gumagamit din ng ilang mga kemikal.
• Limitado sa pamamagitan ng membrane material. Dahil sa mga dahilan ng materyal na teknolohiya, ang kasalukuyang buhay ng mga membranes ay medyo maikli. Ang pangkalahatang buhay ng mga module ng membrane ay halos 5 taon, pagkatapos na kailangan nilang mapalitan, na nagpapataas ng gastos.