Расчет технологического процесса и конструкции МБР (мембранного биореактора)

Технологический процесс МБР (мембранного биореактора) в основном состоит из следующих этапов:

Сточные воды, поступающие в систему МБР, проходят предварительную фильтрацию для удаления крупных твердых примесей и взвешенных частиц, что снижает нагрузку на последующую обработку, обычно с использованием решеток или отстойников.

Предварительно очищенные сточные воды поступают в биореактор, где микроорганизмы в активированном иле разлагают органические вещества. Обычно поддерживается определенная концентрация ила (MLSS) и растворенного кислорода (DO), способствующая удалению органических загрязнителей.

После биологической очистки сточные воды подвергаются разделению твердой и жидкой фаз через мембранные модули (обычно полые волокна или плоские листовые мембраны). Размер пор мембраны обычно составляет менее 0,1 микрона, что эффективно задерживает микроорганизмы и большинство взвешенных твердых частиц.

Вода, обработанная мембранным разделением, известная как «мембранный пермеат», обычно может быть напрямую сброшена или повторно использована после дальнейшей дезинфекции. Качество сточных вод может соответствовать или превышать стандарты поверхностных вод класса IV.

Часть концентрированного ила возвращается в биореактор для поддержания определенной концентрации активированного ила, поддерживающего нормальный микробный метаболизм. Избыточный ил может быть сброшен или подвергнут дальнейшей обработке по мере необходимости.

Мембранные модули периодически очищаются как физически, так и химически, чтобы предотвратить загрязнение и засорение, обеспечивая тем самым пропускную способность мембраны и ее срок службы.

Проектирование и расчет производительности системы МБР обычно включают следующие этапы и параметры для определения количества мембран и масштаба системы на основе объема сточных вод и требований к качеству притока/оттока:

1. Определить объем воды для обработки

2. Рассчитайте площадь мембраны

3. Количество мембранных модулей

4. Взвешенные твердые частицы в смешанной жидкости (MLSS)

5. Потребность в воздухе

6. Система управления и частота очистки

Предположим: суточный объем очистки составляет 1000 м³/сут, поток мембраны J составляет 20 л/м²·ч, а площадь каждого мембранного модуля составляет 50 м².