Tóm tắt: Hệ thống màng MBR kết hợp các lợi thế của quy trình bùn hoạt động truyền thống và quy trình màng,dẫn đến chất lượng nước lọc cao hơn nhiều so với nước lọc công nghệ duy nhấtNgoài ra, với sự cải thiện hiện tại của các tiêu chuẩn xả nước thải, sự gia tăng của các quy trình màng và giảm chi phí màng,Hệ thống màng quá trình MBR đã được sử dụng rộng rãiTuy nhiên, trong các hệ thống xử lý nước thải đô thị, quá trình này vẫn còn ở giai đoạn sơ khai.Hệ thống màng quá trình MBR chủ yếu dựa trên công nghệ tách chất rắn-tháng của màng, với xử lý sinh học chiếm ưu thế và tách chất rắn-nước là chìa khóa.Bài viết này chi tiết về các công nghệ chính của thiết kế hệ thống màng quá trình MBR cho các dự án xử lý nước thải đô thị, hy vọng cung cấp tham khảo cho các dự án xử lý nước thải đô thị trong tương lai.1 điểm lựa chọn vật liệu sợi màng (bảng) Việc lựa chọn vật liệu sợi màng (bảng) là nền tảng và chìa khóa của toàn bộ hệ thống quy trình, và sự lựa chọn vật liệu của nó không chỉ ảnh hưởng đến tuổi thọ của màng mà còn ảnh hưởng đến hiệu suất của màng.màng hữu cơ và màng vô cơMỗi nhà máy sẽ chọn loại màng phù hợp nhất theo nhu cầu khác nhau của họ. phim hữu cơ có những lợi thế sau: chi phí thấp,Tuy nhiên, các bộ phim hữu cơ cũng có một số nhược điểm, chẳng hạn như thời gian sử dụng ngắn hơn và dễ bị ô nhiễm.Các màng vô cơ có lợi thế không bị ảnh hưởng bởi các dung môi hữu cơ, chống ăn mòn, chống xói mòn, chống nhiệt độ cao, và chống axit và kiềm mạnh.màng vô cơ thường được sử dụng để xử lý nước thải nhà máy với ô nhiễm nghiêm trọng và xói mònCác màng thường được sử dụng hiện nay là PVDF trong màng hữu cơ, đã được cải thiện để có tính hydrophilicity ổn định và được ưa chuộng bởi hầu hết các nhà máy.
1.2 Các điểm chính để lựa chọn hiệu suất sợi màng: Khi lựa chọn sợi màng, hai khía cạnh nên được xem xét: độ bền hóa học và tính chất cơ học.Sức mạnh hóa học và tính chất cơ học là hai yếu tố quan trọng quyết định tuổi thọ của màngĐộ bền hóa học của sợi màng đề cập đến khả năng chịu được sự xói mòn của các chất hóa học ở mức độ lớn nhất có thể, tức làhọ nên có thể làm sạch càng nhiều loại chất hóa học càng tốtCác tính chất cơ học của sợi màng đề cập đến khả năng chịu được tác động bên ngoài lâu dài,như tác động của nước lưu lượng cao và làm sạch ma sát không khíMức độ gãy và kéo dài khi vỡ sợi màng là các chỉ số quan trọng phản ánh các tính chất cơ học.Giá trị số phản ánh mức độ mà mà màng bị áp lực bên ngoài, và gián tiếp chỉ ra tỷ lệ tổn thương của màng trong quá trình sử dụng.3 Điểm chính để lựa chọn kích thước lỗ chân lông sợi màng trong các hệ thống màng trong quá trình MBR, có hai kích thước lỗ chân lông màng thường được sử dụng. Một loại có kích thước lỗ chân lông từ 0,01 đến 0,1 μm, và loại màng này được gọi là màng siêu lọc, còn được gọi là màng UF;Một loại màng khác với kích thước lỗ chân lông từ 0.1 và 0,4 μ m, còn được gọi là màng lọc vi mô hoặc MF. Trong các ứng dụng thực tế, cả hai loại màng đáp ứng các yêu cầu của quy trình và không có sự khác biệt đáng kể giữa hai loại.Kích thước lỗ chân lông mà nó đề cập không phải là dữ liệu chính xác đo, nhưng đề cập đến độ chính xác lọc, đó là một khái niệm thống kê về phân bố bình thường.và chất lượng của màng phụ thuộc vào chất lượng của nước lọcChức năng lọc của màng chủ yếu phụ thuộc vào ba khía cạnh: thứ nhất, chức năng lọc và sàng lọc của các lỗ chân lông màng; thứ hai,chức năng hấp thụ giữa các lỗ chân lông màng và bề mặt màng2 Điểm chính cho thiết kế tham số của hệ thống màng quá trình MBR 2.Dòng chảy màng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự ổn định của hệ thống màng quá trình MBR, và lựa chọn dòng chảy màng phù hợp có thể làm giảm hiệu quả tốc độ suy giảm độ thấm.nó cần phải xem xét nhu cầu ứng dụng thực tế và tải trọng tối đa mà mà màng có thể đi qua dòng chảy nướcDòng chảy màng là phần chính của toàn bộ hệ thống quy trình, đề cập đến tốc độ lưu lượng nước tối đa có thể chảy qua màng, miễn là nó là mỗi đơn vị diện tích mỗi đơn vị thời gian.Có bốn chế độ dòng chảy màngMột là dòng chảy màng trung bình, đề cập đến tốc độ lưu lượng lý tưởng trên màng trong quá trình thiết kế; thứ hai là dòng chảy màng trung bình tức thời,mà đề cập đến luồng mà màng thực sự tham gia vào công việc; Thứ ba là dòng chảy màng tức khắc tối đa, bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như lượng nước lưu thông cao nhất và thời gian làm sạch ngoại tuyến của màng.Khi đo lưu lượng màng tức thời tối đa, yếu tố không thuận lợi nhất trong hai yếu tố nên được chọn làm phép đo lưu lượng màng ngay lập tức tối đa;liên quan đến chu kỳ làm sạch hóa họcKhi dòng chảy màng tăng lên nhưng chu kỳ làm sạch hóa học giảm đáng kể, dòng chảy màng được đo là dòng chảy màng tức thời quan trọng.Dòng chảy màng ngay lập tức quan trọng là một tiêu chí thử nghiệm quan trọng trong các hệ thống màng quá trình MBRTrong hệ thống màng, chúng tôi yêu cầu rằng tất cả các dòng chảy màng không được vượt quá dòng chảy màng ngay lập tức quan trọng.điều quan trọng là chọn dòng chảy màng phù hợp dựa trên tình huống thực tếSự lựa chọn dòng chảy màng không nhất thiết là tốt hơn, thường trong một phạm vi nhất định.Nhưng khi dòng chảy màng đạt đến một giá trị nhất định, sự gia tăng dòng chảy màng có thể dẫn đến sự lão hóa nhanh chóng của hệ thống màng, giảm tuổi thọ của màng và tăng tần suất và chi phí thay thế màng.
2.2 Nhiệt độ nước thiết kế là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến luồng màng. Trong một phạm vi nhất định, khi nhiệt độ nước tăng, hoạt động của các chất hóa học trong nước tăng lên,độ nhớt giảm, và dòng chảy màng tăng; Nếu nhiệt độ nước quá thấp, hoạt động của các chất hóa học trong nước giảm, độ nhớt tăng và dòng chảy màng giảm.Bởi vì hệ thống màng quá trình MBR là một hệ thống dòng chảy liên tục, những thay đổi trong luồng màng do nhiệt độ nước có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi sự khác biệt áp suất xuyên màng. 3 MBR Process Membrane System Layout Design Points 3.1 Nhóm các hệ thống màng để tạo điều kiện cho hoạt động và xử lýCác hệ thống màng thường sử dụng các phương pháp xử lý nhóm.và nó không được phép nhóm ngẫu nhiên hoặc xác định kích thước của một nhóm duy nhấtCác nhóm phải được xác định sau khi tối ưu hóa so sánh kỹ thuật và kinh tế.một hệ thống màng duy nhất không nên được kết nối với quá nhiều thành phần màng để tránh các vấn đề như xâm nhập nướcVề mặt kinh tế, nếu quy mô của một hệ thống màng đơn quá lớn, nó sẽ dẫn đến sự gia tăng số lượng máy bơm hút, đường ống,và các thành phần tương ứng, cũng như giảm số lượng thiết bị, máy dò, vv, và giảm chiều dài của mỗi đường ống.cần phải so sánh toàn diện các lợi thế kỹ thuật và kinh tế3.2 Bảo vệ hệ thống màng Để giảm các tai nạn bất ngờ, một số hệ thống bảo vệ có thể được thiết lập cho hệ thống màng.nhưng việc thiết lập thiết bị dự phòng đòi hỏi phải tăng tính toán hệ thống màngDo đó, các nhà khai thác có thể quyết định xem có nên thiết lập một hệ thống màng dự phòng của riêng mình. Nếu không có tài chính để thiết lập một hệ thống dự phòng, một số biện pháp khẩn cấp có thể được thực hiện.việc sao lưu các hệ thống màng bao gồm các khía cạnh sau:: đầu tiên, các thiết bị chính liên quan đến hệ thống màng có thể được sử dụng theo nhiều cách và một trong số đó là dự phòng;Thứ hai là tăng tốc độ dòng chảy màng và đường kính đường ống liên quan của một hệ thống màng duy nhất, và số lượng các nhóm nên lớn hơn hoặc bằng bốn khi nhóm; Thứ ba, khi thiết kế hệ thống màng, một lượng không gian nhất định nên được dành riêng cho dự phòng,thường 10% đến 15% không gian nên được dành riêng cho dự phòng. 4. Các điểm chính cho thiết kế hoạt động của hệ thống màng quy trình MBR 4.1 Thiết kế chu kỳ làm việc màng MBR hệ thống màng quy trình MBR chủ yếu áp dụng chế độ hoạt động xả nước gián đoạn.Sau khi lấy nước, hệ thống dừng lại trong một khoảng thời gian trước khi tiếp tục chiết xuất nước. thời gian chiết xuất khoảng 8-12 phút, và thời gian tạm dừng khoảng 30-120s.Các loại hệ thống khác nhau có chế độ tạm dừng khác nhau, một số chỉ là những khoảng dừng bình thường, trong khi những người khác thực hiện backwashing trong thời gian tạm dừng.và rút ngắn thời gian chu kỳ sẽ giảm tỷ lệ tắc nghẽn bùnNhưng nếu thời gian chu kỳ quá ngắn, nó sẽ làm tăng khó khăn cho nhân viên kiểm soát hệ thống màng và giảm tuổi thọ của các thành phần màng. 4.2 Thiết kế áp suất hoạt động màng: Liệu màng có bị ô nhiễm và mức độ ô nhiễm bị ảnh hưởng bởi áp suất hoạt động.và khi giá trị áp suất quan trọng lớn hơn giá trị áp suất hoạt động, một sự gia tăng giá trị áp suất sẽ gây ra sự gia tăng dòng chảy màng; Khi giá trị áp suất quan trọng thấp hơn giá trị áp suất hoạt động, nó sẽ làm trầm trọng thêm mức độ bẩn màng,và sự thay đổi trong giá trị áp suất tại thời điểm này hầu như không có tác động đến dòng chảy màngTrong các ứng dụng thực tế, giá trị áp suất hoạt động của màng nên được giảm tối đa.Một giá trị áp suất hoạt động thấp của màng là có lợi cho việc cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng của màng, tăng lưu lượng màng trong một khoảng thời gian dài hơn và kéo dài tuổi thọ của màng đến một mức độ nhất định.
Có hai loại chế độ hoạt động màng: kiểm soát áp suất không đổi và kiểm soát dòng điện không đổi.Thứ nhất, nó có thể làm giảm bẩn màng và kiểm soát hiệu quả bẩn màng; Thứ hai, nó có thể kéo dài chu kỳ làm sạch màng và cải thiện hiệu quả hoạt động của nó; Thứ ba,nó có thể làm tăng dòng chảy màng trong một khoảng thời gian dài hơn; Thứ tư, nó có thể đảm bảo hoạt động ổn định và có trật tự của toàn bộ hệ thống màng quá trình MBR.Kiểm soát áp suất liên tục chủ yếu được sử dụng trong các hệ thống đo biến đổi dòng chảy màng với thời gian chạyKết luận: Do nhiều lợi thế của hệ thống màng MBR, nó đã được ưa chuộng bởi nhiều nhà máy, nhưng trong các dự án xử lý nước thải đô thị,công nghệ này vẫn chưa được áp dụng thực tế và thúc đẩyDo đó, dựa trên kinh nghiệm của chúng tôi trong việc xây dựng các nhà máy xử lý nước thải,bài viết này chi tiết về các công nghệ chính để thiết kế các hệ thống màng quá trình MBR trong các dự án xử lý nước thải đô thị, bao gồm thiết kế thành phần màng quá trình MBR, thiết kế tham số, thiết kế bố trí và các điểm thiết kế hoạt động, để cung cấp tham chiếu cho các dự án xử lý nước thải đô thị trong tương lai.
