Igiriş
Giderek katılaşan çevre standartları ve suyun yeniden kullanımına yönelik sürekli artan talep nedeniyle, membran biyoreaktörler (MBR'ler), ileri atık su arıtımı ve kaynak kullanımı için ana teknoloji haline geldi. MBR'lerin temel bileşeni olan membran malzemeleri, sistemin operasyonel stabilitesini, arıtma verimliliğini ve toplam yaşam döngüsü maliyetini doğrudan belirler. Geleneksel organik membranlar, kirlenmeye karşı duyarlılık, kısa ömür ve zayıf korozyon direnci gibi dezavantajlara sahiptir ve bu da onları karmaşık ve zorlu su koşulları için uygun hale getirmez. Silikon karbür düz-levha membranlar, ultra-korozyon direnci, yüksek akı, uzun ömür ve güçlü kirlenme önleyici özellikleri gibi üstün özellikleriyle, MBR proses yükseltmeleri için sağlam bir çözüm sağlar ve belediye atık suyu, endüstriyel atık su ve konsantre tuzlu su arıtımında yaygın olarak kullanılır.
I. MBR Teknolojisine Giriş
1. Süreç Prensibi
MBR (Membran Biyoreaktör), biyolojik bozunma ve membran ayırma teknolojilerini derinlemesine entegre eden bir atık su arıtma işlemidir. Geleneksel aktif çamur prosesindeki ikincil çökeltme tankını bir ultrafiltrasyon membran modülü ile değiştirerek çamur ve suyun verimli bir şekilde ayrılmasını sağlar. Atık su biyoreaktöre girdikten sonra mikroorganizmalar COD, amonyak nitrojeni ve toplam fosfor gibi kirleticileri ayrıştırır; ultrafiltrasyon membranı (gözenek boyutu 0,02–0,1μm) aktif çamuru, kolloidleri, bakterileri ve asılı parçacıkları hassas bir şekilde yakalar, böylece temiz ve steril atık su elde edilir ve geleneksel proseslerdeki çamur kaybı ve bulanık atık su sorunları tamamen çözülür.
2. Sürecin Temel Özellikleri
(1) Güçlü arıtma kapasitesi ve iyi atık su kalitesi
MBR prosesi genel biyolojik arıtma reaktörlerine göre daha yüksek yüke ve daha yüksek arıtma verimliliğine sahiptir. Atık su kalitesi görünüş olarak musluk suyuna benzer ve arıtılmış su gereksinimlerini tam olarak karşılayabilir. Şu anda tüm atık su arıtma prosesleri arasında en iyi atık su kalitesine sahip teknolojidir.
(2) Darbe yüklerine karşı güçlü direnç
Yüksek çamur konsantrasyonu, MBR'ye şok yüklere karşı güçlü bir direnç kazandırır ve aynı zamanda son derece uzun bir çamur yaşına sahiptir, bu da çok istikrarlı bir atık su kalitesi sağlar.
(3) İyi amonyak nitrojen giderme etkisi
Yüksek çamur konsantrasyonu, uzun çamur yaşı ve düşük çamur yükü ile amonyak nitrojenini uzaklaştırmak amacıyla nitrifikasyon için özellikle uygundur ve 1500 mg/L'ye kadar amonyak nitrojenini giderebilir.
(4) Daha az artık çamur
MBR çamurunun çamur yaşı uzundur, mikroorganizmalar endojen solunum aşamasındadır, fazla çamur üretimi düşüktür ve ikincil kirlilik minimum düzeydedir.
(5) Arazi tasarrufu sağlar
İkincil bir çökeltme tankına veya diğer filtreleme ve arıtma cihazlarına ihtiyaç duymaz. İşlem basittir ve geleneksel arıtma işlemlerinin gerektirdiği arazi alanının yalnızca yaklaşık 1/3'ü kadar küçük bir alanı kaplar, bu da onu sınırlı araziye sahip yerlerde kullanıma çok uygun hale getirir.
(3) Otomatik kontrol, donatılması kolay
MBR, çamur birikmesi ve çamur kaybı sorunlarını ortadan kaldırır, düşük seviyelerde artık çamur üretir ve tam otomatik kontrol sağlayarak işletimi ve yönetimi kolaylaştırır.
II. MBR Proseslerinde Silisyum Karbür Düz Levha Membranların Avantajları
1. Aşırı çalışma koşullarına uygun, korozyona karşı son derece dayanıklı
2400 derecede yeniden kristalize edilmiş ve sinterlenmiş yüksek-saflıkta silisyum karbür tozundan yapılmış olup, 0-14 pH aralığındaki asitlere ve alkalilere karşı dayanıklıdır ve güçlü asitlerden, güçlü alkalilerden, yüksek-konsantrasyonlu oksidanlardan ve organik çözücülerden kaynaklanan korozyona dayanabilir. Konsantre salamura, kimyasal atık su ve çöp sızıntı suyu gibi zorlu su koşullarında uzun süre stabil ve yaşlanmadan çalışabilir.
2. Yüksek-hızlı işlem, daha yüksek işleme verimliliği sağlar.
Membran yüzeyi yalnızca 10,3 derecelik su temas açısına sahiptir, bu da onu son derece hidrofilik kılar. Çalışma akışı, organik membranların 3-4 katı olan 60-100 LMH'de stabildir. Aynı arıtma ölçeği için daha az membran alanı gerektirir ve membran tankı daha az yer kaplayarak inşaat mühendisliği maliyetlerini önemli ölçüde azaltır.
3. Lekelere karşı güçlü direnç, temizlenmesi ve onarılması kolaydır
Membran yüzeyi güçlü bir şekilde negatif yüklüdür, elektrostatik olarak çamuru, kolloidleri ve yağı iter, bu da mükemmel -kirlenme önleyici özellikler sağlar. Havalandırma ve yıkama, kirlenmeyi geciktirir ve kirlenme sonrasında, yüksek-konsantrasyonlu asit, alkali ve oksidan temizleme, akının %100'ünü geri kazanabilir. Temizleme döngüsü uzundur ve bakımı basittir.
4. Ultra-uzun kullanım ömrü ve düşük toplam kullanım ömrü maliyeti.
Yüksek mekanik mukavemete, aşınma direncine, elyaf kırılması riskine sahip değildir ve organik membranların 3-4 katı olan 10 yıldan fazla veya eşit hizmet ömrüne sahiptir; havalandırma hacmi organik membranların yarısı kadardır, bu da düşük enerji tüketimi sağlar; sık membran değişimi gerektirmez, sarf malzemesi maliyetlerini ve arıza süresini önemli ölçüde azaltır ve tüm yaşam döngüsü boyunca olağanüstü ekonomik faydalara sahiptir.
5. Son derece uyumlu ve yükseltilmesi ve değiştirilmesi kolaydır.
Mevcut organik MBR sistemleriyle tamamen uyumludur ve büyük ekipman modifikasyonlarına gerek kalmadan yerinde organik membranların yerini alabilir; yüksek çamur konsantrasyonu, yüksek yağ içeriği ve yüksek tuzluluk gibi karmaşık su nitelikleri için uygundur ve yükseltilmesi kolaydır ve sonuçların gösterilmesi hızlıdır.
III. Tipik Uygulama Durumları
Durum 1: Belirli bir ilçedeki kanalizasyon arıtma projesi
İşleme kapasitesi: 3000 m³/d
Proses şeması: Silisyum karbür düz levha membran MBR, geleneksel ikincil çökeltme tankının yerine kullanılır.
Uygulama sonuçları: Kararlı ve uyumlu atık su, basit işletme ve bakım, kırsal alanlardaki kanalizasyon deşarjı sorununu etkili bir şekilde çözme.
Durum 2: Bir Kömür Kimya Fabrikasından Kaynaklanan Konsantre Tuzlu Atık Suyun İyileştirilmesi Projesi
İşleme kapasitesi: 76 m³/saat
Yükseltme Arka Planı: Orijinal organik membranın ömrü kısaydı, sık sık değiştirilmesi gerekiyordu ve maliyetliydi.
Uygulama sonuçları: Silisyum karbür düz levha membranla değiştirildikten sonra operasyonel stabilite önemli ölçüde iyileştirildi, membran ömrü büyük ölçüde uzatıldı ve bakım maliyeti önemli ölçüde azaldı.
Durum 3: Bir Hizmet Alanında Atık Su Arıtma Projesi
İşleme kapasitesi: 120 m³/gün
Proses Çözümü: Entegre Silisyum Karbür Düz Levha Membran MBR Ekipmanı
Uygulama sonuçları: Kompakt kaplama alanı, otomatik çalışma, merkezi olmayan evsel atık su ve atık suyun stabil şekilde arıtılması, yeniden kullanım standartlarını karşılar.
Durum 4: Singapur'da Endüstriyel Atıksu MBR Sistemi Projesi
İşleme kapasitesi: 150 m³/gün
Uygulama etkisi: Geleneksel organik membranların silisyum karbür seramik membranlarla değiştirilmesiyle, sınırlı bir alanda endüstriyel atık suyun derinlemesine arıtılması sağlanabilir.
