Latar belakang projek
- Masalah:Sistem rawatan loji rawatan kumbahan telah mencapai akhir hayat perkhidmatannya, dan terdapat masalah seperti pelemahan normal fluks magnet, kerosakan serat, dan kapasiti pengeluaran yang dikurangkan.
- Matlamat:Bina sistem membran dengan kapasiti 50,000 m³/hari, termasuk peralatan yang berkaitan.
- Kesukaran:1. Mencapai Kelas A Standard Kualiti Kumbahan 2. Keluarkan nitrogen dan fosforus dalam proses biokimia
Dengan keperluan pembangunan bandar, pemantauan alam sekitar dan rawatan air hitam dan berbau, permintaan untuk rawatan air kumbahan di sekitar loji rawatan kumbahan telah meningkat. Sistem membran MBRnya telah beroperasi sejak tahun 2013, menggunakan komponen membran ultrafiltrasi serat PVDF berongga dengan saiz liang 0.1 μm. Loji rawatan kumbahan mempunyai kapasiti rawatan yang direka sebanyak 10,000 meter padu/hari dan mengamalkan proses AAO+MBR. Efluen yang dirawat memenuhi standard Kelas A standard pelepasan pencemar untuk loji rawatan kumbahan bandar (GB 18919-2002). Pada masa ini, ia perlu menaik taraf sistem membran MBR untuk memenuhi keperluan pengeluaran dan sosial.
Gambaran Keseluruhan Loji Rawatan Air Sisa
Aliran proses
Aliran proses, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1, termasuk rawatan utama menggunakan skrin kasar dan halus, ruang grit berudara, dan skrin membran untuk menghilangkan bahan bukan organik dan melindungi sistem MBR dengan jarak 1 mm di skrin membran. Rawatan sekunder menggunakan proses AAO+MBR, termasuk tangki anoksik pra - dan penyingkiran fosforus kimia yang dipertingkatkan dalam tangki aerobik seperti yang diperlukan. Efluen dibasmi kuman dengan UV sebelum dilepaskan. Rawatan enapcemar terdiri daripada penebalan fizikal dan penyahairan yang mendalam oleh bingkai plat untuk mencapai kandungan kelembapan 50-60% sebelum pelupusan luaran.
Kualiti berpengaruh dan efluen
Kilang ini direka untuk mencapai piawaian kualiti efluen Kelas A. Memandangkan aliran masuk termasuk air hujan, kepekatan yang berpengaruh boleh berubah, memerlukan tumpuan pada penyingkiran nitrogen dan fosforus dalam proses biokimia.
Status dan isu semasa dalam sistem membran MBR
Keadaan peralatan sistem MBR
Kolam membran MBR dan bilik peralatan*: Kolam membran MBR, yang disambungkan ke kolam pembasmian kuman AAO dan UV, terdiri daripada dua tangki bawah tanah segi empat tepat dengan 11 sel setiap kumpulan, setiap sel yang mengandungi 8 kaset membran (berjumlah 176 set membran serat PVDF dengan<0.1 μm pores and a total surface area of approximately 281,600 m²). The system operates with 22 independently controlled production units divided into two separate systems for easy maintenance, allowing both online and offline cleaning. The equipment room houses production, vacuum, backwash, and sludge pumps, along with air scrubbers using 4 air suspension centrifugal blowers (3 operating, 1 standby; parameters: Q=208 Nm³/min, P=50 kPa).
Bilik Pembersihan Kimia*: Terletak di atas kawasan pengeluaran, ia termasuk 3 tangki penyimpanan kimia untuk asid, alkali, dan NaClo untuk sistem MBR.
Mod Operasi MBR*: Kolam membran beroperasi dalam pengeluaran 8-min dan mod Scour Air 2-min. Setiap kolam mengalami CEB setiap jam (pembersihan dalam talian) yang melibatkan pencuci kimia 10 minit, jeda 15-minit, mencuci 5 minit, bilas 8-min, dan jeda 17-minit. Pembersihan luar talian dijalankan setiap minggu di satu kolam membran.
Isu dan sebab dalam sistem membran MBR
Masalah utama termasuk pengurangan fluks/mengurangkan kapasiti/kerosakan serat dan penyumbatan/peningkatan kekerapan pembersihan dan intensiti. Sebabnya termasuk:
1. Membran mencapai kehidupan reka bentuk - penurunan prestasi, mempengaruhi fluks dan kapasiti
2. Kekerapan pembersihan manual yang berlebihan dan intensiti - menyebabkan kerosakan serat dan menumpahkan, mengurangkan kawasan membran yang berkesan
3. Pengukuran yang tidak dapat dipulihkan, peningkatan tekanan transmembrane - yang mempengaruhi fluks
4. Peningkatan Pembersihan - Mengurangkan masa operasi yang berkesan, mengakibatkan kapasiti pengeluaran yang dikurangkan
5. Penyelenggaraan awal, pembersihan yang tidak betul - memburukkan lagi kemerosotan membran
Penyelesaian
1. Pendekatan Umum
Peningkatan akan mengekalkan dimensi kaset sedia ada sambil mengubah struktur dalaman dan menggantikan modul semasa dengan membran ultrafiltrasi PVDF flux yang lebih tinggi (<0.1 μm).
2. Pengiraan reka bentuk
Fluks semasa*: Setiap sel membran mempunyai 8 kaset dengan kawasan membran 12,800 m² setiap sel, dan fluks semasa berkisar antara 7.8 hingga 15.6 L/(m² · H).
Parameter operasi*: Sistem ini akan diteruskan dengan operasi 8-min/2-min, dengan satu kolam membran di luar talian untuk pembersihan setiap hari dan satu lagi menjalani pembersihan dalam talian setiap jam. Untuk mencapai matlamat kapasiti, jumlah kawasan membran setiap sisi mestilah sekurang-kurangnya 140,800 m², dengan keperluan fluks antara 13.6-22.7 l/(m² · H).
3. Meningkatkan Rancangan
Menggantikan modul semasa dengan membran prestasi - yang lebih tinggi, mengemas kini peralatan yang berkaitan, dan mengekalkan kaset asal, paip, dan struktur pengudaraan. Modul baru mempunyai keperluan fluks minimum 18.2 l/(m² · h) secara purata, dengan jangka hayat yang dijangkakan 5 tahun dan kadar kerosakan di bawah 0.5% dalam tempoh itu.
Anggaran Pelaburan
Pelaburan yang dianggarkan untuk menaik taraf satu sisi (50,000 t/d) adalah 22 juta RMB, dengan kos peralatan utama yang dianggarkan berdasarkan harga pasaran semasa.
Post - Meningkatkan Prestasi dan Pengoptimuman
Berikutan pentauliahan, sistem yang dinaik taraf mencapai kapasiti maksimum 60,000 m³/hari dan purata 52,000 m³/hari, keperluan reka bentuk mesyuarat. Usaha pengoptimuman termasuk:
1. Menyesuaikan rutin pembersihan kepada gabungan backwash air dan backwash kimia pada 300 mg/L.
2. Mengubah Langkah Pembersihan: 2 min Backwash Air Harian; Bagi CEB, menghentikan pengeluaran, menyuntik bahan kimia selama 15 minit, menghidupkan selama 15 minit, dan membilas dengan air selama 10 minit.
3. Mengurangkan pembersihan manual untuk mengelakkan kerosakan serat.
4. Memantau keberkesanan scrub udara, menyesuaikan aliran udara untuk mengelakkan pembentukan enapcemar.
5. Meningkatkan pretreatment untuk mengurangkan serpihan pada peringkat kemudian.
Kesimpulan
1. Kilang itu berjaya meningkatkan jumlah kawasan membran dan meningkatkan prestasi membran tanpa mengubah infrastruktur.
2. Post - Meningkatkan, langkah pembersihan yang dioptimumkan dan rutin penyelenggaraan telah ditubuhkan berdasarkan pengalaman operasi.
3. Teknologi MBR mempunyai reka bentuk susun atur kualiti dan kompak yang tinggi, tetapi mungkin dihadkan oleh keperluan operasi yang lebih tinggi. Kes ini memberikan rujukan kepada pelanggan lain yang ingin menaik taraf sistem membran mereka.