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列管式平板膜 MBR膜生物反应器技术革新

发布时间:2019-03-01 21:31:02

来源:中国网

作者:郝爽

    慧聪水工业网】膜生物反应器MBR在污水处理的优越性:一、处理效率高,出水水质好可直接回用。二、系统运行稳定、流程简单、设备少、占地面积小。三、污泥龄长,剩余污泥量少。四、操作管理方便,易于实现自动控制。

    MBR膜存在的问题:膜装置结构导致局部通量不均衡,引发污堵产生;恒流运行方式导致污堵加速;在线清洗方式不力;膜成本高不能采取比较保守的低临界流量;曝气能耗制约等等。

    上海希沃环境科技有限公司(SEVOO)集数十年的MBR工程和装备制造经验,结合国外新技术,针对MBR膜目前存在的问题创新专利设计:列管式平板膜XMBR系列。      

列管式平板膜XMBR的几大产品特点

列管式平板膜XMBR的几大产品特点#hc360分页符#

    一、结合中空纤维膜和板式膜的优点

    中空纤维膜元件产水总管(相对于纤维膜毛细管直径超大)水力分配相对较为理想,但是每一根纤维膜毛细管的水力分布却不佳(膜丝越长越严重);而板式膜元件板面局部水力分布相对合理,但是总出水嘴受板型厚度的制约截面积直径较小,膜开始污染时,是造成水力分布恶化和膜污染迅速扩散的主要因素。

    列管式平板膜XMBR系列有板式膜运行稳定的特点,却参照中空纤维膜汇水管合理的水力分布原理,设计成过流面积:总汇水管>支流道>膜板限流集水孔的梯度分布构造,避免了板式膜汇流出水嘴截面积过小的缺憾,改进了膜元件结构,是目前较为合理的水力分布流道设计。

    二、避免了中空纤维膜和板式膜的缺点

    根据研究结论,MBR膜装置的污堵97%权重以上是由其膜面污泥沉积造成的,临界通量的概念就是膜装置运行时污堵和冲刷剥离两个趋势相互矛盾、相互平衡的产物,而亚临界通量(低于临界通量)运行的方式是目前MBR膜装置运行制约、延缓膜污染的主要方法。但是膜元件结构设计的不合理使得膜产水通量分布不均,总体处于亚临界通量运行的膜元件,实际上出水处局部区域仍然处于超临界通量(高于临界通量)运行,而其它区域的膜却很少产水,有些地方甚至没有参与工作。(参见下图)

参见下图#hc360分页符#   

    三、结合PTFE拉伸膜和PVDF相转化膜的优点

    PVDF相转化膜局限于高温配料和环境要求,不能做到相均匀,所以成孔均匀度和致孔率始终不高;而PTFE拉伸膜,孔径均匀度和致孔率已经达到很高的水平,材料耐化学稳定性上也上了一个档次,PTFE的表面摩擦系数极低,从而使污染物不易附着。

    列管式平板膜XMBR系列以PTFE拉伸膜为基础,结合PVDF高分子聚合物相转化后自交联与PTFE膜丝形成相互穿插的空间拓扑结构,不但大大提高了膜面耐磨性能,也巩固了膜层和无纺布支撑层之间的结合强度,膜的使用寿命更长。

    四、结合UF和MBR膜化学清洗的优点

    MBR膜清洗通常仅仅是以内浸泡为主,简单但是不彻底,容易形成二次污堵;UF膜的清洗较为复杂,虽然比较彻底,但是清洗频率和水损失率均十分高。列管式平板膜XMBR系列采用在线流动冲刷化学循环清洗。在线清洗时,化学药剂配制的清洗液沿着膜内表面持续流动循环冲刷,并延续一定时间,某种程度上相当于普通MBR膜的化学浸泡,但是却能够将浸泡松动的污染杂质冲刷带走,分离出该体系内,不再形成二次污染。该清洗方式类似于UF的化学或者水力清洗,清洗强度较为理想。#hc360分页符#

    五、静压水头恒压出水杜绝不可逆污堵

    列管式平板膜XMBR系列采用超亲水膜,膜表面亲水角接近或者低于30度,所以该膜不但耐污染而且具有更低的跨膜压差,甚至只需要一定的静压水头(>40cm)就可以稳定产生所要求的产水通量。这种产水是恒压状态下产生的,不是“强制性”的,因此只要一开始控制在临界通量下运行,膜系统就不会“自行提量”,杜绝了不可逆污堵。

    六、结构设计合理寿命延长

    列管式平板膜XMBR系列组件结构设计为一体化,所以没有易损件,能够保持较长时间的免维护。发生膜损坏的状况,可以通过膜组件设置的透视管或者浊度传感器来感知,并如同超滤膜系统一样采用空气反吹的方式来检查判定模系统的完整性,更换损坏的膜片。列管式平板膜XMBR系列的出厂损坏率要求在0.01‰以下,而运行损坏率要求在1‰年以下。

    列管式平板膜XMBR基板采用汽车保险杠同类型材质,膜材质采用PTFE/PVDF复合膜,不但使水下长期运行的耐老化问题得到了解决,而且针对酸、碱、氧化剂等清洗化学品的耐受性能也大大提高,特别是运行时始终处于极低恒压状态,该产品的运行寿命比一般MBR膜产品延长很多。

    七、“零动力”运行

    (1)XMBR不需要抽吸,仅靠40cm液位差重力流实现“标称通量”过滤出水,并长期稳定运行。

    (2)XMBR由于始终处于超低跨膜压差状态运行,所需错流曝气量不高于一般生化好氧所需空气量。XMBR组件配置的错流曝气量同时正好提供浸没式MBR好氧工艺的供氧,因此并无“额外的能耗”。

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