¿Cuáles son los puntos de diseño y las precauciones de uso del proceso MBR?
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- 2025/2/10
Resumen
En la tecnología tradicional de tratamiento biológico de aguas residuales, la separación del lodo y el agua se completa por gravedad en el tanque de sedimentación secundaria, y su eficiencia de separación depende del rendimiento de sedimentación del lodo activado.
¿Cuáles son los puntos de diseño y las precauciones de uso del proceso MBR?
En la tecnología tradicional de tratamiento biológico de aguas residuales, la separación de lodo y agua se completa por gravedad en el tanque de sedimentación secundaria, y su eficiencia de separación depende del rendimiento de sedimentación del lodo activado. Cuanto mejor sea el rendimiento de sedimentación, mayor será la eficiencia de separación de lodo y agua. El rendimiento de sedimentación del lodo depende del estado de operación del tanque de aireación. Para mejorar el rendimiento de sedimentación del lodo, las condiciones de operación del tanque de aireación deben controlarse estrictamente, lo que limita el alcance de aplicación de este método. Debido a los requisitos de separación sólido-líquido en el tanque de sedimentación secundaria, el lodo en el tanque de aireación no puede mantener una alta concentración, generalmente alrededor de 1,5~3,5 g/L , lo que limita la velocidad de reacción bioquímica. El tiempo de retención hidráulica (TRH) y la edad del lodo (RTE) son interdependientes, y el aumento de la carga volumétrica y la reducción de la carga de lodo a menudo entran en conflicto. El sistema también produce una gran cantidad de lodos residuales durante su funcionamiento, cuyo costo de eliminación representa entre el 25 % y el 40 % del costo operativo de la planta de tratamiento de aguas residuales. El sistema tradicional de tratamiento de lodos activados también es propenso a la hinchazón de los lodos, el efluente contiene sólidos en suspensión y la calidad del agua se deteriora.
En respuesta a los problemas anteriores, MBR combina orgánicamente la tecnología de separación de membrana en la ingeniería de separación con la tecnología tradicional de tratamiento biológico de aguas residuales, mejorando en gran medida la eficiencia de separación sólido-líquido; y debido al aumento de la concentración de lodos activados en el tanque de aireación y la aparición de bacterias en los lodos (especialmente bacterias dominantes), se mejora la tasa de reacción bioquímica; al mismo tiempo, al reducir la relación F/M, se reduce la cantidad de lodos residuales producidos (incluso a 0), resolviendo así básicamente muchos problemas pendientes que existen en el método tradicional de lodos activados.
1. ¿Las aguas residuales son aptas para el método de membrana MBR?
El MBR no es la solución definitiva. Pertenece a la membrana de microfiltración y se define por el tamaño de partícula que puede atravesarla. Por lo tanto, el problema de la obstrucción es clave. Se recomienda no utilizar el método de membrana MBR para aguas residuales con fácil incrustación y que contengan sustancias aceitosas y viscosas.
Los tipos de aguas residuales que no son adecuados para el método MBR incluyen: aguas residuales de emulsión/líquido de molienda/líquido de enfriamiento/líquido de enfriamiento, aguas residuales de surfactantes, aguas residuales de petróleo, aguas residuales de lípidos (excepto para medidas de pretratamiento).
2. Puntos de diseño del dispositivo de aireación MBR
(1) El dispositivo de aireación puede fijarse al fondo de la piscina (se requiere un marco de soporte y un riel deslizante para la membrana) o fabricarse junto con la membrana. Cada opción tiene sus propias ventajas y desventajas. La posición del tubo de aireación debe considerarse cuidadosamente. Se utiliza un tubo perforado DN20. Cada espacio entre las membranas corresponde a un tubo perforado. El tamaño de la perforación es de Φ2,0 mm y la distancia entre ellas es de 100 mm. Las perforaciones de dos tubos adyacentes están escalonadas. Los orificios se realizan en una sola fila verticalmente hacia arriba. Existen muchos métodos de doble fila y de corte oblicuo hacia abajo. Personalmente, no lo considero recomendable. El lodo sedimentado no obstruirá los orificios.
(2) Se realiza una estimación aproximada del volumen de aireación. Según datos empíricos, la proporción de sosa a agua es de 24:1 (la profundidad de una piscina convencional es de 3,5 m) . La presión de escape del ventilador se selecciona 0,01 MPa por encima del nivel máximo de líquido. Se instala una válvula de ventilación en la salida del ventilador. El tubo de ventilación puede descargar el 70 % del volumen de aire cuando está completamente abierto. Se instala un silenciador en el puerto de ventilación. Este dispositivo controla el valor de oxígeno disuelto (OD) en el tanque bioquímico y protege el ventilador.
(3) Se debe instalar una válvula de control independiente para la aireación y utilizar un dispositivo de aireación de oxígeno microporoso para garantizar un ajuste flexible del aire de agitación. Cantidad y volumen de aire oxigenado.
(4) El control óptimo de OD del depósito de MBR se encuentra entre 2,5 y 5. El nivel normal de líquido es de aproximadamente 3 ppm. Cuando el nivel de líquido varía, el OD también varía. No se recomienda superar las 5,0 ppm durante un periodo prolongado.
3. Consideraciones de diseño para componentes de membrana MBR
(1) Ensamble las membranas para formar un componente. Preste especial atención a que la distancia entre ellas sea lo suficientemente amplia y la distancia efectiva sea superior a 100 mm (la distancia entre ejes es superior a 140 mm). Si la densidad de fibras de la membrana es alta, la separación efectiva debe ampliarse adecuadamente. Esto permite que el flujo de aire de limpieza llegue sin problemas al alambre superior de la membrana, reduce el endurecimiento y la intercepción entre los alambres de la membrana, y reduce la frecuencia de limpieza del conjunto de membranas.
El espaciado de la membrana plana solo debe ser de 60 a 80 mm; un espaciado demasiado grande hará que se ocupe demasiado espacio;
(2) La membrana puede instalarse horizontal o verticalmente, según el espacio. En la instalación horizontal, el alambre de la membrana se mantiene ligeramente inclinado, con una amplitud de inclinación de 10 mm. Es decir, es necesario mantener el alambre de la membrana lo más recto posible, asegurándose de que no esté sometido a tensión, para evitar la acumulación de residuos entre los alambres. Se recomienda la instalación vertical.
(3) El conjunto de membranas no debe ser demasiado grande, ya que un conjunto de membranas demasiado grande tendrá una gran densidad de instalación y la misma cantidad de aire de agitación será insuficiente. Además, si se acumula mucho material envuelto en la membrana, es necesario rociarla con una pistola de agua a alta presión o agua corriente. Si la instalación es demasiado densa, será difícil limpiar la membrana interna. Se recomienda que la capacidad de procesamiento de un solo conjunto de membranas no supere los 1,5 m³/h.