Мембранная очистка сточных вод: технология и принцип работы мембранного модуля, особенности мембранного биореактора

Мембранный метод очистки основывается на свойстве материала пропускать через себя объекты, отвечающие заданным параметрам, и относится к физико-химическому способу водоочистки. К мембранному разделению относят диализ, электродиализ, микрофильтрацию, ультрафильтрацию и обратный осмос. В МБР может использоваться одна или несколько технологий для улучшения его очищающих качеств.

Мембранные методы очистки сточных вод

С точки зрения экологической безопасности мембранные технологии для очистки сточных вод предпочтительнее, чем классические методы. Очищаемые водные запасы можно возвращать в реки и водохранилища использовать в искусственном рыборазведении, очищенная «серая» вода может использоваться для удовлетворения инфраструктурных нужд города (поливка газонов, очистка дорог, тушение пожаров и пр.).

Мембранный модуль разделяет иловую смесь и представляет собой альтернативу широко применяемому методу осаждения активного ила во вторичных отстойниках, используемую в традиционных системах биологической очистки. На выходе раствор содержит допустимый уровень ХПК (химическое потребление кислорода) и БПК (биохимическое потребление кислорода), а бактерии и вирусы уничтожаются на максимальные 99,9%.

Мембранные методы очистки сточных вод решают ряд проблем, связанных с водоочисткой, среди которых:

• обессоливание шахтных вод;
• очистка гальваностоков от тяжелых металлов;
• очистка сточных вод гидрометаллургии;
• очистка сточных вод прачечных;
• очистка сточных вод свалок;
• очистка жидких радиоактивных отходов.

Виды мембран

Мембранная очистка сточных вод предполагает применение фильтрующего компонента. Его характеристики и определяют типовые различия МБР.

По месту расположения мембраны:

• мембрана внутри очищающей установки;
• мембрана снаружи очищающей установки.

По размеру пор:

• 0,1 — 1 мкм (для микрофильтрации);
• 0,02 — 0,1 мкм (для ультрафильтрации);
• 0,001 до 0,02 мкм (для нанофильтрации);
• 0 — 0,001 мкм (для нанофильтрации).

По исходному материалу:

• керамические;
• полимерные;
• графитные.

По конструкции:

• в виде плоского диска;
• трубчатые;
• в виде рулона;
• из нескольких трубочек (половолоконные).

Характеристика мембранного биореактора МБР и его технология

Мембранный биореактор (МБР) — это устройство, состоящее из резервуара (аэротенк) и мембраны с порами. Такие установки занимают меньше места, чем классические системы очистки, и могут обслуживать широкий круг потребителей. Они используются в городских очистных сооружениях, на очистных сооружениях предприятий (малые хозяйства и домохозяйства), в многоквартирных домах.

Принцип работы мембранного модуля

Мембрана полупроницаема, т. е. раствор под давлением воздуха или вакуума проходит через ее поры (размером от 0 до 1 мкм). Качество воды, получаемой на выходе из модуля, зависит от размера пор.

Это может быть раствор, полностью лишенный каких-либо примесей для использования в фармацевтической промышленности, питьевая вода, насыщенная необходимыми для человека минералами, или, например, техническая жидкость — для орошения почвы, получаемая путем фильтрации стоков.

Какие основные факторы имеют влияние на качество работы МБР

Исходный материал мембран и величина их пор определяют качество и срок работы очистительной установки. Так, концентрационная поляризация может привести к снижению скорости процесса переноса, к осаждению растворенного вещества и коагуляции дисперсной фазы. Необходимо заранее определиться с целями использования очищенной воды и, опираясь на эти цели, сделать выбор в пользу одного из вариантов МБР.

Чем меньше поры, тем медленнее они будут загрязняться. Для полного опреснения воды рекомендуется нанофильтрация. Для сохранения минерально-солевого состава рекомендуется ультрафильтрация.

Химический состав материала мембран может отличаться у разных производителей в зависимости от используемых ими примесей и по-разному реагировать на фильтруемый материал. В г. Тюмень получить исчерпывающую информацию о составе очистительного биореактора и получить квалифицированную помощь в подборе оборудования можно в компании КВАНТА +.

Дополнительные факторы

КПД у биореакторов может отличаться в зависимости от:

• характеристик фильтруемой жидкости: чем «грязнее» жидкость, тем скорее придет в негодность МБР;
• скорости движения воды (у трубчатых моделей с использованием воздуха большая скорость образует меньше осадка, у других моделей — наоборот);
• своевременной гидравлической или химической промывки, а также продувки пузырьками воздуха.

Особенности эксплуатация мембранных биореакторов

Главным показателем работоспособности очистительной установки является пропускная способность мембраны.

Для того чтобы сохранить ее высокие показатели, следует придерживаться правил эксплуатации МБР:

• 1-2 раза в месяц производить профилактическую очистку путем обработки мембраны гипохлоритом натрия в течение нескольких часов;
• при возникновении существенных загрязнений отделить мембрану и очистить ее под напором воды;
• раз в несколько месяцев МБР обрабатывается раствором с окислителями.

Трудности в процессе эксплуатации биореактора

В процессе эксплуатации биореактора могут возникнуть сложности с засорением фильтрующего компонента частицами грязи: волосами, песком и т.д. Этого можно избежать, если тщательно следить за процессом предочистки.

В случае сбоев в системе автоматизации, прекращения процессов обдувки, а также отказа в работе аэраторных установок может потребоваться помощь специалистов. В г. Тюмень с таким вопросом можно обратиться в компанию «КВАНТА +».