Dos modos de filtración y configuraciones del diseño del proceso MBR
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- 2024/12/30
Resumen
Los componentes de la membrana MBR tienen dos métodos de filtración: filtración intermitente y filtración continua simple. Generalmente se utiliza la filtración intermitente, aunque en ocasiones se utiliza un método de filtración continua más simple. Independientemente del método utilizado, la aireación debe ser continua durante la filtración.
Dos modos de filtración y configuraciones del diseño del proceso MBR
Los componentes de la membrana MBR tienen dos métodos de filtración: filtración intermitente y filtración continua simple. Generalmente se utiliza la filtración intermitente, aunque en ocasiones se utiliza un método de filtración continua más simple. Independientemente del método utilizado, la aireación debe ser continua durante el proceso de filtración. En la filtración intermitente, el sistema se detiene brevemente después de un tiempo determinado de filtración, y la aireación continúa durante ese tiempo, como se muestra en la figura a continuación.
La aireación durante la parada de filtración puede limpiar eficazmente la superficie de la membrana. Si bien el inicio y la parada de la filtración requieren un equipo de control automático, la filtración intermitente sigue siendo el método recomendado, ya que garantiza una mayor eficacia y estabilidad del proceso de filtración por membrana. El ciclo de filtración intermitente recomendado es de 9 minutos de funcionamiento y 1 minuto de parada.
Proceso de filtración por membrana MBR
El proceso de filtración por membrana MBR incluye dos tipos: filtración por gravedad, impulsada por la diferencia de carga de agua , y filtración por succión de bomba . En cualquier caso, se debe instalar una rejilla fina con una precisión de 3,0 mm o inferior delante del depósito de membranas; de lo contrario, el conjunto de membranas podría obstruirse gravemente con los residuos que trae el agua cruda. Se recomienda instalar un tanque de compensación (tanque de homogeneización hidráulica) con suficiente capacidad antes del proceso MBR para equilibrar la relación entre la carga de DBO y el volumen de agua filtrada, garantizando así la estabilidad del tratamiento biológico y del proceso de filtración por membranas.
Contenido de muestra
(1)Configuración de la filtración por gravedad
La filtración por gravedad utiliza la diferencia de altura de agua natural generada por la diferencia de altura entre la superficie del líquido de la piscina de membrana y la salida de agua filtrada como fuerza impulsora para la producción de agua filtrada (como se muestra en la figura anterior).
Para garantizar una presión de succión de agua suficiente durante la filtración y compensar la pérdida de carga de la válvula de la tubería, la salida de agua debe estar generalmente por debajo del nivel del líquido de la piscina de membrana (generalmente 3 m o más por debajo del nivel del líquido). Se recomienda que la tubería de recolección de agua a la salida utilice tuberías que penetren directamente en la pared, y que la salida de la tubería de producción de agua tenga forma de U para asegurar el sellado hidráulico de la tubería. El flujo de filtración se controla mediante una válvula de control automática (válvula de control de producción de agua). Cuando el nivel del agua en la piscina de reacción alcanza el nivel bajo del líquido, se detiene la filtración; si alcanza el nivel alto, se detiene la entrada de agua bruta. Durante la filtración por gravedad, el aire acumulado en la tubería reduce considerablemente la carga de agua efectiva. Se debe realizar al menos una operación de extracción de aire al día; de lo contrario, la carga de agua efectiva disminuirá drásticamente. Se debe instalar un puerto de extracción de aire en el punto más alto de la tubería de producción de agua, con una válvula de extracción automática antes del puerto de extracción. Detenga la filtración y cierre completamente la válvula de producción de agua, luego abra la válvula de escape de aire durante unos minutos y el aire se descargará fácilmente.
(2)Configuración de la filtración de succión de la bomba
El proceso de filtración mediante succión de bomba se muestra en la siguiente figura.
El caudal de agua se controla mediante un caudalímetro y una bomba con válvula reguladora automática, o mediante un caudalímetro y una bomba con control de frecuencia variable. Además, si el nivel de agua en el tanque de reacción es bajo, se detiene la filtración; si es alto, se detiene el agua cruda. En algunos casos de funcionamiento con bomba de succión, se requiere la instalación de equipos para evacuar el aire acumulado en la tubería de producción de agua. Algunos métodos comunes son: bomba de vacío, eyector de agua o perfusión manual.
Equipo necesario para el sistema de filtración por membrana
Los principales equipos periféricos necesarios para el proceso de filtración por membrana son los siguientes:
a. Cuadrícula fina
Para proteger la membrana y evitar obstrucciones, utilice una rejilla de menos de 3 mm para el pretratamiento del agua cruda del biorreactor de membrana. Se recomienda utilizar una rejilla metálica para evitar derrames y filtraciones en todo momento.
b. Dispositivo de control de flujo
Se instala un dispositivo de control de flujo en la tubería de producción de agua, que puede ser una válvula reguladora automática interconectada con el medidor de flujo de producción de agua, o una bomba de succión de frecuencia variable interconectada con dicho medidor. Si una columna de piscinas de membrana contiene varias series de componentes de membrana, se recomienda instalar un dispositivo de control de flujo en la columna de sistemas de membrana.
c. Determinación y cálculo de la diferencia de presión transmembrana
La diferencia de presión transmembrana se obtiene midiendo y calculando la presión dentro y fuera de la membrana (la presión en la tubería de producción de agua y en la piscina de membranas). Puede instalar un manómetro o un transmisor de presión en la tubería de producción de agua y en la piscina de membranas, respectivamente, y leerla directamente tras el cálculo del PLC, o bien usar un medidor de presión diferencial.
d. Dispositivo de suministro de aire (como soplador, etc.)
La función del dispositivo de suministro de aire es suministrar aire para la aireación. El volumen de suministro de aire de cada módulo de membrana se selecciona según el volumen de aireación estándar del módulo de membrana que se indica en el manual técnico del fabricante.
e. Medidor de flujo de gas
Se recomienda utilizar un medidor de flujo de gas para controlar el volumen de aire. Si cada columna de piscinas de membranas contiene varias series de módulos de membrana, se recomienda instalar al menos un medidor de flujo de gas en cada columna del sistema de membranas.
f. Bomba de succión
En el modo de filtración por succión, se requiere una bomba de succión. Debido a la necesidad de un control preciso del caudal de producción de agua, la bomba de succión requiere un control de frecuencia variable. Se recomienda utilizar una bomba de voluta (bomba centrífuga) con función autocebante o una bomba de desplazamiento positivo (bomba de tornillo) con función autocebante.
g. Sensor de nivel de líquido
El medidor de nivel de líquido es necesario y se instala en el tanque de membrana para monitorear el nivel de líquido del tanque de membrana y para calcular la diferencia de presión transmembrana en el PLC.
h. Tubería de rotura de sifón
Si la bomba funciona con succión y la salida de agua del producto está por debajo del tanque de membrana, es posible que la filtración no se detenga debido a la parada de la bomba de agua debido al sifón. Para evitar este problema, se debe instalar una tubería de ruptura de sifón después de la bomba de agua del producto.