Resumen: El sistema de membrana MBR combina las ventajas del proceso tradicional de lodo activado y el proceso de membrana.que resulta en una calidad de agua filtrada mucho mayor que la del agua filtrada con una sola tecnologíaAdemás, con la mejora actual de los estándares de descarga de aguas residuales, el aumento de los procesos de membrana y la disminución del coste de la membrana, la industria de la limpieza ha experimentado un aumento de la demanda de agua potable.Los sistemas de membrana de proceso MBR se han utilizado ampliamenteEn el caso de los sistemas de tratamiento de aguas residuales urbanas, este proceso está todavía en su infancia.El sistema de membrana de proceso MBR se basa principalmente en la tecnología de separación sólido-líquido de la membrana, con tratamiento biológico predominante y la separación sólido-líquido es la clave.En este artículo se elaboran las tecnologías clave del diseño de sistemas de membrana de proceso MBR para proyectos de tratamiento de aguas residuales urbanasLas palabras clave: tratamiento de aguas residuales; proceso de membrana MBR 1 puntos de diseño del módulo de membrana del proceso MBR 1.1 puntos de selección del material de fibra de membrana La selección del material de fibra de membrana es la base y la clave de todo el sistema de procesoEl material de las fibras de membrana se divide en dos partes:las membranas orgánicas y inorgánicasLas películas orgánicas tienen las siguientes ventajas: bajo coste, calidad de vida y calidad de la membrana.,Sin embargo, las películas orgánicas también tienen ciertos inconvenientes, como un tiempo de uso más corto y una susceptibilidad a la contaminación.Las membranas inorgánicas tienen la ventaja de no verse afectadas por los disolventes orgánicos, resistencia a la corrosión, resistencia a la erosión, resistencia a altas temperaturas y resistencia a ácidos y álcalis fuertes.las membranas inorgánicas se utilizan a menudo para el tratamiento de las aguas residuales de las fábricas con grave contaminación y erosiónLa membrana más comúnmente utilizada actualmente es el PVDF en membranas orgánicas, que ha sido mejorado para tener hidrofilidad estable y es favorecido por la mayoría de las fábricas.
1.2 Puntos clave para la selección de las prestaciones de las fibras de membrana (hojas): al seleccionar las fibras de membrana, deben tenerse en cuenta dos aspectos: resistencia química y propiedades mecánicas.La resistencia química y las propiedades mecánicas son dos factores importantes que determinan la vida útil de las membranasLa resistencia química de las fibras de membrana se refiere a su capacidad para resistir la erosión de las sustancias químicas en la mayor medida posible, es decir,deben poder limpiar la mayor cantidad posible de sustancias químicasLas propiedades mecánicas de las fibras de membrana se refieren a su capacidad para resistir impactos externos a largo plazo,como el impacto del agua de alto flujo y la limpieza por fricción del aireEl grado de fractura y el alargamiento en la ruptura de las fibras de membrana son indicadores importantes que reflejan las propiedades mecánicas.El valor numérico refleja el grado en que la membrana está sometida a una presión externaEs un importante indicador de medición para medir la calidad de una membrana. 1.3 Puntos clave para seleccionar el tamaño de los poros de la fibra de membrana (hoja) en los sistemas de membrana de proceso MBR, hay dos tamaños de poro de membrana comúnmente utilizados. Un tipo tiene un tamaño de poro entre 0,01 y 0,1 μ m, y este tipo de membrana se llama membrana de ultrafiltración, también conocida como membrana UF;Otro tipo de membrana con un tamaño de poro entre 0.1 y 0.4 μm, también conocidos como membranas de microfiltración o MF. En las aplicaciones prácticas, ambos tipos de membranas cumplen con los requisitos del proceso y no hay ninguna diferencia significativa entre los dos.El tamaño de los poros de la membrana mencionado en él no es los datos precisos medidos, pero se refiere a la precisión de filtración, que es un concepto estadístico de distribución normal.y la calidad de la membrana depende de la calidad del agua filtradaLa función de filtración de una membrana depende principalmente de tres aspectos: en primer lugar, la función de filtración y filtración de los poros de la membrana; en segundo lugar, la función de filtración y filtración de los poros de la membrana.la función de adsorción entre los poros de la membrana y la superficie de la membrana2 Puntos clave para el diseño de parámetros del sistema de membrana de proceso MBR 2.1 Flujo de membrana El flujo de membrana es un factor importante que afecta a la estabilidad del sistema de membrana del proceso MBR., y la selección del flujo de membrana adecuado puede reducir eficazmente la tasa de degradación de la permeabilidad.necesita considerar las necesidades prácticas de la aplicación y la carga máxima que la membrana puede pasar a través del caudal de aguaEl flujo de membrana es la parte principal de todo el sistema de proceso, que se refiere al caudal máximo de agua que puede fluir a través de la membrana, siempre que sea por unidad de área por unidad de tiempo.Hay cuatro modos de flujo de membrana: uno es el flujo de membrana promedio, que se refiere a la tasa de flujo ideal en la membrana durante el diseño; el segundo es el flujo de membrana promedio instantáneo,que se refiere al flujo en el que la membrana realmente participa en el trabajoEl tercero es el máximo flujo instantáneo de la membrana, que está influenciado por factores como la cantidad máxima de agua circulante y el tiempo de limpieza fuera de línea de la membrana.Cuando se mide el flujo máximo instantáneo de la membrana, el más desfavorable de los dos factores debe seleccionarse como medida del flujo de membrana instantáneo máximo; el cuarto es el flujo de membrana instantáneo crítico,que está relacionado con el ciclo de limpieza químicaCuando el flujo de membrana aumenta pero el ciclo de limpieza química disminuye significativamente, el flujo de membrana medido es el flujo de membrana instantáneo crítico.El flujo de membrana instantáneo crítico es un criterio de ensayo importante en los sistemas de membrana de proceso MBREn los sistemas de membrana, requerimos que todos los flujos de membrana no deben exceder el flujo de membrana instantáneo crítico.Es importante elegir el flujo de membrana adecuado basado en la situación realLa elección del flujo de membrana no es necesariamente mejor, por lo general dentro de un cierto rango.Pero cuando el flujo de la membrana alcanza un cierto valor, el aumento del flujo de membrana puede conducir a un envejecimiento rápido del sistema de membrana, reducir la vida útil de la membrana y aumentar la frecuencia y el costo del reemplazo de la membrana.
2.2 La temperatura de diseño del agua es un factor importante que afecta el flujo de la membrana. Dentro de un cierto intervalo, a medida que aumenta la temperatura del agua, aumenta la actividad de las sustancias químicas en el agua.Disminución de la viscosidadSi la temperatura del agua es demasiado baja, la actividad de las sustancias químicas en el agua disminuye, la viscosidad aumenta y el flujo de la membrana disminuye.Porque el sistema de membrana de proceso MBR es un sistema de flujo constante, los cambios en el flujo de membrana causados por la temperatura del agua se pueden ajustar cambiando la diferencia de presión transmembrana.1 Agrupación de sistemas de membrana para facilitar su funcionamiento y procesamientoLos sistemas de membrana suelen adoptar métodos de procesamiento de agrupación.y no está permitido agrupar al azar o determinar el tamaño de un solo grupoEl grupo debe determinarse después de la optimización de la comparación técnica y económica.un sistema de membrana única no debe estar conectado a demasiados componentes de membrana para evitar problemas como la entrada de aguaEn términos económicos, si la escala de un sistema de membrana única es demasiado grande, esto dará lugar a un aumento en el número de bombas de succión, tuberías,y componentes correspondientes, así como una disminución del número de equipos, detectores, etc., y una reducción de la longitud de cada tubería.Es necesario hacer una comparación exhaustiva de las ventajas técnicas y económicasPara reducir los accidentes inesperados, se pueden instalar algunos sistemas de respaldo para el sistema de membrana.pero el establecimiento de equipos de respaldo requiere un aumento en el cálculo del sistema de membranaPor lo tanto, el operador puede decidir si instalar un sistema de membrana de respaldo por su cuenta. Si no hay fondos para establecer un sistema de respaldo, se pueden tomar algunas medidas de emergencia.la copia de seguridad de los sistemas de membrana incluye los siguientes aspectos:: en primer lugar, el equipo principal del sistema de membrana puede utilizarse de varias maneras y una como respaldo;La segunda es aumentar el caudal de membrana y el diámetro de la tubería correspondiente de un sistema de membrana únicaEn tercer lugar, al diseñar el sistema de membrana, debe reservarse una cierta cantidad de espacio para el respaldo,Por lo general, se debe reservar del 10% al 15% del espacio para el respaldo. 4. Puntos clave para el diseño de operación del sistema de membrana de proceso MBR 4.1 Diseño del ciclo de trabajo de la membrana El sistema de membrana de proceso MBR adopta principalmente el modo de operación de descarga intermitente de agua.Después de extraer aguaEl tiempo de extracción es de unos 8-12 minutos, y el tiempo de pausa es de unos 30-120 segundos.Los diferentes tipos de sistemas tienen diferentes modos de pausa, algunos son sólo pausas ordinarias, mientras que otros realizan el lavado de retroceso durante el tiempo de pausa.y acortar el tiempo de ciclo reducirá la tasa de congestión de lodosPero si el tiempo de ciclo es demasiado corto, aumentará la dificultad para el personal de controlar el sistema de membrana y reducirá la vida útil de los componentes de membrana. 4.2 Diseño de la presión de funcionamiento de la membrana: Si la membrana está contaminada y el grado de contaminación se ve afectado por la presión de funcionamiento.y cuando el valor de la presión crítica es mayor que el valor de la presión de funcionamiento, un aumento del valor de la presión provocará un aumento del flujo de membrana; cuando el valor de la presión crítica es inferior al valor de la presión de funcionamiento, agravará el grado de incrustación de la membrana,y el cambio en el valor de presión en este momento casi no tiene efecto sobre el flujo de membranaEn las aplicaciones prácticas, el valor de la presión de funcionamiento de la membrana debe reducirse al mínimo posible.Un bajo valor de presión de funcionamiento de la membrana es beneficioso para mejorar la eficiencia de utilización de energía de la membrana, aumentando el flujo de la membrana durante un período de tiempo más largo y extendiendo la vida útil de la membrana hasta cierto punto.
Hay dos tipos de modos de operación de membrana: control de presión constante y control de corriente constante.En primer lugarEn segundo lugar, puede extender el ciclo de limpieza de la membrana y mejorar su eficiencia operativa.puede aumentar el flujo de membrana durante un período de tiempo más largoEn cuarto lugar, puede garantizar el funcionamiento estable y ordenado de todo el sistema de membrana de proceso MBR.El control de presión constante se utiliza principalmente en sistemas que miden la variación del flujo de membrana con el tiempo de funcionamientoConclusión: Debido a las numerosas ventajas del sistema de membrana MBR, ha sido favorecido por muchas fábricas, pero en los proyectos de tratamiento de aguas residuales urbanas,Esta tecnología aún no se ha aplicado y promovido en la prácticaPor lo tanto, basándonos en nuestra propia experiencia en la construcción de plantas de tratamiento de aguas residuales,este artículo se desarrolla sobre las tecnologías clave para el diseño de sistemas de membrana de proceso MBR en proyectos de tratamiento de aguas residuales urbanas, incluido el diseño de componentes de membrana de proceso MBR, el diseño de parámetros, el diseño de diseño y los puntos de diseño operativo, con el fin de proporcionar una referencia para futuros proyectos de tratamiento de aguas residuales urbanas.
