Kolumn MBR-membranmodul

Den kolumnära MBR-modulen (Membrane Bioreactor) (extern/nedsänkt kolumnär membranbioreaktorenhet) är en kärnvattenbehandlingsutrustning som integrerar membranseparation med hög -precision och effektiv biokemisk reaktion. Den består huvudsakligen av hålfibermembranbuntar inkapslade i en pelarstruktur, uppdelade i två huvudtyper: externt tryckdrivet-drivet och nedsänkt vakuum-drivet. Används i stor utsträckning i avancerad industriell avloppsvattenrening, förbehandling av rent vatten och hög-projekt för återanvändning av återvunnet vatten, utrustningen har hög packningsdensitet för membranmoduler, stark anti-föroreningskapacitet och utmärkt driftsstabilitet. Den kan uppnå djupfångning av suspenderade fasta ämnen, mikroorganismer och eldfasta föroreningar i avloppsvatten, med avloppskvalitet överlägsen den hos platt-MBR. Som en föredragen utrustning för avancerade vattenbehandlingsscenarier är den lämplig för stora och medelstora-centraliserade vattenreningsprojekt och speciella behov av vattenkvalitetsrening.

Baserat på samarbetsprincipen "biologisk nedbrytning + membranseparation" skiljer sig den kolumnära MBR-modulen avsevärt från platt-ark-MBR i membranmodulstruktur och driftsläge. Den realiserar effektiv fast-vätskeseparation genom ihåliga fibermembran inkapslade i en kolonnform. Kärnprincipen består av tre steg, som balanserar nedbrytningseffektivitet och membrannedsmutsningskontroll:
1. Biologisk nedbrytning
Den externa kolumnära MBR-modulen kräver en oberoende bioreaktor, där den blandade vätskan pumpas in i membrankolonnen. Den nedsänkta pelarformade MBR-modulen placeras direkt i reaktorn, där mikrobiella samhällen (aeroba bakterier, nitrifierande bakterier, denitrifierande bakterier, etc.) i det aktiverade slammet bryter ned organiska föroreningar, ammoniakkväve och andra skadliga ämnen. Den kolumnära strukturen optimerar det hydrauliska flödesmönstret i reaktorn, möjliggör full kontakt mellan den blandade luten och mikroorganismerna, förlänger reaktionstiden och förstärker nedbrytningseffekten av eldfasta föroreningar. Slamretentionstiden (SRT) kan bibehållas vid 40-80 dagar, högre än för platt-MBR.

2. Membranseparation och avlyssning
Den externa kolumnära MBR-modulen använder en boosterpump för att ge kraft, vilket låter den blandade vätskan passera genom den ihåliga fibermembranväggen (membranets porstorlek: 0,01 -0,2 μm) under tryck. Det behandlade vattnet samlas i membranfibrernas inre hålrum och släpps ut samtidigt som det uppfångade slammet strömmar tillbaka till reaktorn. Den nedsänkta pelarformade MBR-modulen producerar vatten genom vakuumsug. Den kompakta inkapslingsdesignen av membrankolonnen säkerställer ett enhetligt arrangemang av membranfibrer och högre uppfångningseffektivitet, vilket effektivt håller kvar aktiverade slamflockar, bakterier, virus och vissa organiska ämnen med små molekyler. Effluenten SS (Suspended Solids) är mindre än eller lika med 3mg/L, och MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids)-koncentrationen i reaktorn hålls vid 10 000-20 000 mg/L, vilket ytterligare förbättrar den biokemiska effektiviteten.

3. Auxiliary Anti-Fouling-funktion
Den externa pelarformade MBR-modulen är utrustad med ett backspolningssystem som regelbundet använder producerat vatten för att backspola föroreningar på membranytan, kombinerat med kemiska rengöringscykler för att förlänga membranets livslängd. Den nedsänkta pelarformade MBR-modulen är utrustad med ett bottenluftningssystem, där luftflödet driver störningen av blandluten för att skura slam på membrankolonnens yta och tillföra syre till mikroorganismer. Vissa avancerade-modeller är utrustade med en onlinerengöringsmodul som i realtid kan-övervaka membranets nedsmutsningsstatus, dynamiskt justera returspolningsfrekvensen och avsevärt fördröja nedsmutsningshastigheten för membranet.

1. Utrustningsstrukturens sammansättning
Den kolumnära MBR-modulen har en hög-hållfast inkapslingsdesign, huvudsakligen sammansatt av en kolumnär membranmodul, stöd- och fixeringssystem, kraftsystem (booster/sugpump), spolsystem och kontrollmodul. Dess struktur är mer kompakt och slagtålig- än för platt-ark MBR:

• Kolumnmembranmodul:Kärnan är hålfibermembranbuntar, huvudsakligen gjorda av PVDF (Polyvinylidenfluorid), med vissa avancerade-modeller som använder PTFE (Polytetrafluoroetylen). Den inre diametern på membranfibrerna är 0,5 -1,0 mm och den yttre diametern är 1,0-2,0 mm. Inkapslat i ett cylindriskt skal, de två ändarna av skalet är utrustade med vatteninlopp, utlopp och produktvattenutlopp. Membranbuntens packningsdensitet når 3 000-5 000 m²/m³, mycket högre än för platta membran.
• Support och fixeringssystem:Inklusive membrankonsoler, baser och kopplingar. Fästena är gjorda av 304/316 rostfritt stål, och basen har en stötdämpande funktion, som effektivt kan fixera membranpelaren, undvika skador på membranfiber orsakade av tryck- eller luftflödesstörningar under drift och anpassa sig till högtrycksmiljön för externa modeller.
• Kraft- och spolsystem:Externa modeller är utrustade med-högtrycksboosterpumpar, backspolningspumpar och kemiska rengöringstankar; nedsänkta modeller är utrustade med sugpumpar, luftningsfläktar och luftningshuvuden. Backspolningspumpens tryck kan nå 0,2 -0,4 MPa, vilket snabbt kan skala av föroreningar på membranytan, och spolningseffekten är bättre än enkelluftningsrengöring av platta membran.
• Kontrollmodul:Genom att integrera ett PLC-kontrollsystem, trycksensor och flödesmonitor, övervakar den i realtid parametrar som transmembrantryck (TMP), vattenproduktionsvolym och inflytande vattenkvalitet, utlöser automatiskt backspolning och kemiska rengöringsprocedurer, stöder fjärrövervakning och parameterjustering och har en högre grad av driftautomatisering.
• Hjälpkomponenter:Inklusive backventiler, filter och kemikaliedoseringsanordningar. Filtret kan ta bort stora-partikelföroreningar i den blandade vätskan för att undvika igensättning av membranfiber. Den kemiska doseringsanordningen används för att tillsätta syror, alkalier och oxidanter under kemisk rengöring för att säkerställa rengöringseffekt.

2. Kärnprodukttyper
Beroende på installationsmetoder, membranmaterial och applikationsscenarier delas vanliga kolumnära MBR-moduler in i tre kategorier, med fokus på olika-avancerade vattenreningsbehov:

• Extern PVDF Columnar MBR-modul:Använder hög-hållfasta PVDF-hålfibermembran med en membranporstorlek på 0,05-0,2μm, ett membranflöde på 15-30L/(m²·h), ett arbetstryck på 0,1-0,3MPa och ett syra-basresistensintervall på pH-2. Lämplig för högkoncentrerat industriavloppsvatten och lakvattenrening av deponier, den har en livslängd på 4-6 år och den bästa förorenings- och slaghållfastheten.
• Nedsänkt PVDF Columnar MBR-modul:Balanserar kompakthet och energieffektivitet, den har en membranporstorlek på 0,1-0,3μm, ett membranflöde på 12-25L/(m²·h), inget behov av hög-tryckspumpar och lägre energiförbrukning än externa modeller. Med ett syra-basbeständighetsområde på pH 2-11 är den lämplig för avancerad kommunal rening och avancerade projekt för återanvändning av vatten, med ett balanserat förhållande mellan kostnad och prestanda.
• PTFE Columnar MBR-modul:Genom att använda PTFE-membranfibrer har den bättre temperatur- och korrosionsbeständighet, en membranporstorlek på 0,01-0,1μm, ett membranflöde på 10-20L/(m²·h), ett syrabasbeständighetsområde på pH 1-13, och tål höga temperaturer som är lika med eller mindre än 80 vattentemperaturer (mindre än. Lämplig för avancerade industriella avloppsvatten såsom elektronik och läkemedel, samt speciella vattenbehandlingsscenarier, har en livslängd på 5-8 år.

Urvalet bör ta hänsyn till inflytande vattenkvalitet, reningskapacitet, avloppsstandarder, installationsutrymme och driftstryck. De centrala valparametrarna är följande, vilket framhäver den höga-tryckanpassningsförmågan och anti-föroreningsegenskaperna hos kolumnära membranmoduler:

Den kolumnära MBR-modulen fokuserar på avancerade-vattenreningsscenarier och används i stor utsträckning inom industriella, kommunala och speciella vattenreningsområden på grund av sin starka anti-föroreningskapacitet och utmärkta avloppskvalitet, lämplig för stora och medelstora-projekt och scenarier med hög-efterfrågan:

1. Kärnbehandlingsfördelar

Överlägsen avloppskvalitet: Med finare membranporstorlek och högre interceptionseffektivitet än platt-ark MBR, avloppsvattnet SS Mindre än eller lika med 3mg/L och grumlighet Mindre än eller lika med 0,3NTU. Den kan effektivt ta bort små-organiska ämnen och tungmetalljoner, med en stabil vattenkvalitet som uppfyller klass 1A+ och högre standarder, och kan användas direkt i avancerade-återanvändningsscenarier.

Stark anti-föroreningskapacitet: Den pelarformade inkapslingen säkerställer jämn belastning på membranfibrer, vilket minskar risken för fiberbrott. I kombination med det dubbla systemet med backspolning och kemisk rengöring minskar membranets nedsmutsningsgrad med 40 %-60 % och driftscykeln är längre, särskilt lämplig för hög-förorening och högvisköst avloppsvatten.

Effektiv slambehandling: Den kan bibehålla en högre MLSS-koncentration (10 000-20 000 mg/L) och längre slamretentionstid. Överskottsslamproduktionen är 20-30 % mindre än för platt-MBR, vilket ytterligare minskar kostnaderna för bortskaffande av slam.

2. Strukturella och operativa fördelar

Stabil och hållbar struktur: Membranfibrerna är tätt inkapslade med hög mekanisk hållfasthet. Externa modeller tål högt-tryck och skadas inte lätt. PTFE-materialmodeller har en livslängd på 5-8 år, mycket längre än för platt-MBR.

Hög operativ styrbarhet: Utrustad med ett komplett spolnings- och övervakningssystem, den har en hög grad av automatisering, kan i realtid-justera driftsparametrar för att anpassa sig till fluktuationer i inflytande vattenkvalitet, har en låg felfrekvens och en lång underhållscykel (endast 1-2 rutininspektioner per månad).

Flexibel modulär expansion: Varje kolonn fungerar oberoende, och antalet membrankolonner kan ökas eller minskas beroende på behandlingskapaciteten. Stora projekt kan anta en parallell design av flera membranpelare, vilket underlättar installation och expansion och anpassar sig till etappvis byggbehov.