El método de biorreactor de membrana para el tratamiento de aguas residuales orgánicas urbanas e industriales se ha utilizado ampliamente en la ingeniería de tratamiento de aguas residuales y utilización de recursos debido a su alta eficiencia,Conservación de energía, sin cambios de fase, sin contaminación secundaria, buena calidad del agua de salida, poca ocupación de la tierra y alto grado de automatización, y ha mostrado amplias perspectivas de desarrollo.El método del biorreactor de membrana se utiliza para tratar aguas residuales orgánicas urbanas e industriales, con una inversión de 2000-4000 yuanes/tonelada de agua y un costo de operación de menos de 1,50 yuanes/tonelada de agua.
1、 Control de los factores que influyen en la MBR
En el proceso del biorreactor de membrana, las condiciones de funcionamiento para la separación de membrana son similares a la separación de membrana tradicional, y los principales factores de control incluyen la calidad del agua de entrada,el caudal de la superficie de la membrana, temperatura, presión de funcionamiento, pH, MLSS, etc.
1. Temperatura
El sistema de biorreactor de membrana debe funcionar a una temperatura de 15 °C a 35 °C. Por lo general, a medida que aumenta la temperatura, el flujo de membrana aumenta,principalmente porque la viscosidad de la mezcla de lodos activados se reduce después de un aumento de la temperatura, reduciendo así la resistencia a la permeabilidad.
2Presión de funcionamiento
Si las características de la mezcla de lodos activados se mantienen básicamente inalteradas, el flujo de membrana aumenta con el aumento de la presión.Pero cuando la presión alcanza un cierto valor, es decir, la polarización de la concentración hace que la concentración de soluto en la superficie de la membrana alcance la concentración límite,Continuar aumentando la presión apenas puede mejorar el flujo de la membranaLa diferencia de presión transmembrana del MBR sumergido no debe exceder de 0,05 MPa.
3. Oxígeno disuelto
El oxígeno disuelto es un factor importante que afecta a la eficiencia de la eliminación de la materia orgánica.Control de la concentración de oxígeno disuelto es particularmente importanteEn diferentes tipos de procesos de biorreactores de membrana, el líquido mezclado forma secciones aeróbicas, anoxicas y anaeróbicas en diversas formas dentro del biorreactor.El rango de control de DO en cada sección del tanque de reacción es: la sección anaeróbica debe estar por debajo de 0,2 mg/l, la sección anaeróbica debe estar entre 0,2 mg/l y 0,5 mg/l,y la concentración de oxígeno disuelto en la sección aeróbica no debe ser inferior a 2 mg/l.
4Velocidad de flujo de la superficie de la membrana
La influencia de la velocidad de flujo de la membrana y la presión sobre el flujo de la membrana están interrelacionadas.Mientras que cuando la presión es alta, la velocidad de flujo de la superficie de la membrana tiene un impacto significativo en el flujo de la membrana.Esto se debe a que el aumento de la velocidad de flujo de la superficie de la membrana puede aumentar la fuerza de corte del flujo de agua y reducir la deposición de contaminantes en la superficie de la membranaPor otro lado, el aumento de la velocidad de flujo puede mejorar el coeficiente de transferencia de masa convectiva, reducir el espesor de la capa de borde y reducir la influencia de la polarización de la concentración.Además, el grado de influencia del caudal de la membrana en la capa de deposición de la membrana también está relacionado con la concentración de lodo en la solución de alimentación.la velocidad de permeabilidad de la membrana aumenta linealmente con el caudal de la membranaPero cuando la concentración de lodo es alta,el impacto en la capa de sedimentación se debilita y la tasa de aumento del flujo de membrana disminuye cuando el caudal de la superficie de la membrana aumenta a un cierto valorPara el MBR externo, las condiciones de funcionamiento deben ser controladas a baja presión y alta velocidad de flujo tanto como sea posible, y la velocidad de flujo de la membrana debe mantenerse entre 3 m/s y 5 m/s.Esto no sólo es beneficioso para mantener un alto flujo de agua, pero también para el mantenimiento y mantenimiento de la membrana, reduciendo la limpieza y el reemplazo de la membrana.
5. MLSS
La concentración de lodo en la zona aeróbica del MBR sumergida (tanque) debe controlarse entre 3000 mg/l y 20000 mg/l. En términos generales, a una cierta velocidad de flujo de la membrana,cuando la concentración de lodo en el líquido de alimentación aumenta, debido a la alta concentración de lodo, el lodo es propenso a depositarse en la superficie de la membrana para formar una gruesa capa de lodo,que conduce a un aumento de la resistencia a la filtración y a una disminución del flujo de membranaSin embargo, la concentración de lodo en la solución de alimentación no debe ser demasiado baja, de lo contrario la tasa de degradación de los contaminantes será baja.la capacidad de adsorción y degradación del lodo activado para la materia orgánica disuelta se debilitará, lo que resulta en un aumento de la concentración de materia orgánica disuelta en el supernatante de la solución mixta, que es fácilmente adsorbida por la superficie de la membrana,que conduce a un aumento de la resistencia a la filtración y a una disminución del flujo de membranaPor lo tanto, es necesario mantener una concentración moderada de lodo en el líquido de alimentación, ya que demasiado alta o demasiado baja reducirá el flujo de agua.
6Valor del pH
El valor del pH del agua de entrada en el biorreactor de membrana debe ser de 6-9.
2、 MBR Control de procesos bioquímicos
Cuando la temperatura del agua de entrada es inferior a 8 °C, la actividad del lodo activado se ve afectada en cierta medida.el agua de salida debe reducirse adecuadamente para garantizar que la materia orgánica de las aguas residuales se degrade completamente en el tanque de reacción, garantizando así la calidad del efluente.
En las estaciones con cambios bruscos de temperatura, es particularmente importante observar la calidad de los efluentes.es necesario reducir la cantidad adecuada de agua y aumentar el tiempo de aireación.
Durante el funcionamiento normal, se debe evitar mezclar desinfectantes y desinfectantes que tengan efectos inhibidores del metabolismo microbiano en el biorreactor.Evitar la interrupción de los mecanismos biológicos normales de los microorganismos del equipo, lo que conduce al deterioro del efluente.
Cuando las aguas residuales contengan una gran cantidad de detergente sintético u otras sustancias espumantes, aparecerá una gran cantidad de espuma en el tanque de reacción biológica de membrana.que se puede resolver rociando agua, pero no añadir desespumadores que contengan sustancias oleosas al tanque de reacción para eliminar la espuma.Los desespumantes de la serie de silicona se adsorben en la superficie de la membrana, lo que acelera el aumento de la presión diferencial entre las membranas y causa el bloqueo de la membrana.Es difícil restablecer la diferencia de presión incluso cuando se usa medicamento líquido para limpiar, y la membrana necesita ser reemplazada.
El sistema de proceso MBR debe descargar regularmente una cierta cantidad de lodo residual.carga orgánica de lodo activado, o edad del lodo.
3、 Control de la contaminación y limpieza de la membrana MBR
La contaminación de la membrana es el fenómeno en el que las partículas en suspensión, coloides y otras sustancias en las aguas residuales se depositan en la superficie de una membrana, causando el bloqueo de los poros de la membrana.Una vez que la membrana entra en contacto con el líquido de alimentación, comienza la contaminación y se produce la adsorción debido a la interacción entre el soluto y la membrana, que comienza a cambiar las características de la membrana.este efecto no es muy significativo, principalmente debido a la agregación y bloqueo de partículas de soluto; para la ultrafiltración, una selección inadecuada de los materiales de la membrana puede tener un impacto significativo,reducción del flujo inicial de agua pura en un 20% a un 40%En especial en el caso de un caudal bajo y una concentración alta de soluto, cuando el soluto alcanza o excede la solubilidad de saturación en la superficie de la membrana, se formará una capa de gel.que resulta en la permeabilidad de la membrana independiente de la presión aplicadaPor lo tanto, la membrana que opera en este estado debe limpiarse después de su uso para restablecer su rendimiento.
Las medidas para controlar la contaminación de las membranas incluyen:
1) Pre-tratamiento del flujo del sistema de biorreactor de membrana para eliminar las partículas gruesas;
2) Elegir la presión de funcionamiento adecuada;
3) Reducir el tiempo de succión de la bomba de salida de agua, prolongar el tiempo de succión de parada y aumentar la velocidad de aireación son todos beneficiosos para mitigar la contaminación de la membrana.
La limpieza del aire de la membrana puede eliminar las impurezas superficiales, y las impurezas en los poros se pueden lavar con agua para eliminarlas.El reflujo de agua es el proceso de bombeo de agua filtrada desde el tanque de reflujo a la tubería de succiónDependiendo del tipo de membrana, el lavado posterior se realiza generalmente cada 10 minutos a 24 horas.
Cuando el retrolavado con agua es ineficaz, es necesario utilizar métodos de limpieza química para eliminar los contaminantes a fin de mantener el buen funcionamiento de la membrana.La limpieza química de las membranas varía según la situación específica de los contaminantes.El principio de selección de los productos químicos durante la limpieza química es evitar cualquier reacción química con la membrana y otros materiales componentes,y evitar la contaminación secundaria causada por el uso de productos químicos.
