Kiedy ciśnienie transmembranowe (TMP) szybko wzrasta i okresy między czyszczeniami stają się krótsze, natychmiastową reakcją często jest obwinianie samej membrany. Jednakże membrana jest jedynie końcowym punktem styku, na którym objawia się zanieczyszczenie; Zanieczyszczenia gromadzą się na etapie obróbki wstępnej, mieszania cieczy i etapów operacyjnych, zanim ostatecznie zatykają powierzchnię membrany.
Charakterystyka alkoholu mieszanego · Strumień operacyjny
Hydraulika napowietrzania · Parametry czyszczenia
I. Po pierwsze, zidentyfikuj rodzaj oporu
Odporność operacyjną MBR można ogólnie podzielić na odwracalne zanieczyszczenia, zanieczyszczenia wymagające czyszczenia konserwacyjnego w celu usunięcia oraz długotrwałe-nagromadzone nieodwracalne zanieczyszczenia. Luźne osady na powierzchni membrany można często złagodzić poprzez wstrzymanie ssania, napowietrzanie lub płukanie wsteczne; i odwrotnie, adsorpcja organiczna, zatykanie porów i osad nieorganiczny wymagają ukierunkowanego czyszczenia chemicznego.
Jeśli odzysk topnika zmniejsza się po każdym cyklu czyszczenia lub jeśli wydajność szybko się pogarsza po odzyskaniu, problem wykracza poza tymczasowe gromadzenie się osadu na powierzchni membrany. Czyszczenie tymczasowo usuwa objawy, ale nie eliminuje podstawowych warunków powodujących zabrudzenie.
Istotne jest również rozróżnienie pomiędzy rzeczywistą rezystancją membrany a artefaktami systemu: dryft czujnika ciśnienia, niedokładności przepływomierza permeatu, wahania poziomu cieczy w zbiorniku membrany i nieprawidłowy stan zaworu mogą powodować wrażenie nagłego pogorszenia TMP lub przepuszczalności.
Diagnostyczny punkt wyjścia|Skoncentruj się na wielkości regeneracji i czasie utrzymywania wydajności po czyszczeniu, a nie tylko na TMP w dniu czyszczenia.
II. Duża część zanieczyszczeń membran ma swoje źródło w mieszanym płynie
Pozakomórkowe substancje polimerowe (EPS), rozpuszczalne produkty mikrobiologiczne (SMP), koloidy i drobne cząstki w zmieszanej cieczy łatwo tworzą lepkie warstwy lub przenikają przez pory membrany. Dopływający tłuszcz, środki powierzchniowo czynne, wysokie zasolenie i oporne substancje organiczne zmieniają strukturę kłaczków i lepkość; Tymczasem nagłe zmiany obciążenia, warunki beztlenowe, brak równowagi składników odżywczych lub starzenie się osadu mogą spowodować, że mikroorganizmy będą uwalniać zwiększone ilości lepkich substancji.
Wysokie stężenie substancji stałych w zawiesinie mieszanej cieczy (MLSS) niekoniecznie prowadzi do zatykania membrany; jednakże, gdy występuje jednocześnie wysoka lepkość, drobne kłaczki, słaba osiadalność i lepkie substancje organiczne, pogarsza się przenoszenie masy na powierzchni membrany i skuteczność szorowania powietrzem-wodą. Podczas gdy w zbiorniku membranowym widoczne są końcowe skutki zanieczyszczenia, przyczyny źródłowe często mają swoje źródło w zbiorniku biochemicznym.
III. Większe napowietrzanie nie musi oznaczać większego bezpieczeństwa
Napowietrzanie membranowe ma na celu poruszenie włókien membrany i rozerwanie warstwy placka osadowego; jednakże jego skuteczność zależy od równomiernej dystrybucji powietrza, dróg pęcherzyków, rozmieszczenia modułów membranowych i reologii mieszanej cieczy. Jeśli rury napowietrzające są zatkane lub występują lokalne kanały przepływu, w określonych strefach membrany może brakować skutecznego czyszczenia, nawet jeśli całkowity przepływ powietrza wydaje się wystarczający.
Bezkrytycznie zwiększający się przepływ powietrza nie tylko marnuje energię, ale może także rozbijać kłaczki, tworząc drobne cząstki i rozpuszczalne substancje, które w rzeczywistości pogarszają zatykanie porów i przyczepność. Zamiast po prostu maksymalizować częstotliwość dmuchawy, należy sprawdzić przepływ powietrza w odgałęzieniu, ciśnienie, stan aeratora i cyrkulację w zbiorniku membranowym, aby zapewnić skuteczne ścinanie powietrza-wody.
IV. Cykle strumienia i ssania/pauzy określają, czy membrana ma szansę na regenerację
Strumień projektowy nie jest wartością stałą, którą można utrzymać w nieskończoność we wszystkich warunkach pracy. Krytyczne granice operacyjne zmieniają się w przypadku niskich temperatur, nagłych zmian jakości wpływającego płynu, zwiększonej lepkości mieszanego płynu lub pogarszających się warunków hydraulicznych w zbiorniku membranowym. Kontynuowanie ssania przy szczytowych natężeniach strumienia w tych warunkach spowoduje szybki wzrost ciśnienia transbłonowego (TMP).
Odpowiednie cykle ssania/przerwy, praca grupowa i golenie szczytowe umożliwiają usunięcie luźnych warstw zanieczyszczeń podczas faz przerwy i napowietrzania. Monitorowanie powinno obejmować-skorygowany pod względem temperatury strumień membrany, szybkość wzrostu TMP, produkcję permeatu i częstotliwość czyszczenia. Tempo, w jakim TMP pogarsza się codziennie, jest ważniejsze niż bezwzględna wartość TMP w danym dniu.
V. Dlaczego skuteczność czyszczenia może z czasem spadać
Środki czyszczące muszą być dobrane do konkretnego rodzaju zanieczyszczeń. Zanieczyszczenia organiczne, śluz biologiczny i kamień nieorganiczny wymagają różnych warunków chemicznych; na skuteczność wpływa stężenie, pH, temperatura, czas kontaktu i degradacja składników aktywnych. Nawet w przypadku wysoce stężonych roztworów czyszczących wyniki mogą być znikome, jeśli chemikalia nie dotrą do zanieczyszczonych obszarów-na przykład z powodu wiązania włókien membranowych lub gromadzenia się dużej ilości osadu.
Nadmierna częstotliwość czyszczenia lub zbyt agresywne warunki mogą przyspieszyć starzenie się materiału membrany i uszkodzić uszczelki, zwiększając jednocześnie przestoje i zużycie środków chemicznych. Należy odnotować powrót znormalizowanej przepuszczalności przed i po każdym czyszczeniu; dane należy wykorzystać do ustalenia, czy wystarczy czyszczenie konserwacyjne, czy czyszczenie regeneracyjne, lub czy wymagana jest-kontrola off-line.
Konkluzja czyszczenia: najpierw określ, czy zanieczyszczenie jest głównie organiczne, nieorganiczne czy osadowe-zbrylone, a następnie wybierz odpowiednie środki czyszczące i ich intensywność. 6. Postępuj zgodnie z poniższą sekwencją rozwiązywania problemów, aby uniknąć niepotrzebnego wysiłku
Zacznij od sprawdzenia oprzyrządowania i obliczeń: sprawdź wiarygodność odczytów TMP, poziomu cieczy, natężenia przepływu i kompensacji temperatury. Następnie sprawdź parametry operacyjne: rzeczywisty strumień, cykle filtracji/relaksacji oraz czas trwania okresów płukania wstecznego i szczytowego przepływu. Następnie sprawdź hydraulikę zbiornika membranowego: sprawdź, czy nie ma nierównego napowietrzenia, splątania włókien membrany i martwych stref w obiegu osadu.
Następnie zwróć uwagę na układ biochemiczny i obróbkę wstępną: oceń MLSS, lepkość, wielkość kłaczków, wskaźniki EPS/SMP oraz obecność smaru, włókien, drobnego piasku, pozostałości środków chemicznych lub obciążeń udarowych. Na koniec należy ocenić integralność modułu membrany, nieodwracalne zanieczyszczenie i pozostały okres użytkowania. Postępując zgodnie z właściwą sekwencją-przechodzenia od danych do hydrauliki i od zmieszanej cieczy do samej membrany-zapobiegasz scenariuszowi, w którym czyszczenie staje się cyklem niekończącej się „gaszenia pożaru”.
Wniosek
Kiedy system MBR staje się coraz bardziej zatkany pomimo wielokrotnego czyszczenia, problemem rzadko jest nagłe zniszczenie samych membran; raczej tempo gromadzenia się zanieczyszczeń stale przewyższa tempo odzysku osiąganego poprzez czyszczenie. Powierzchnia membrany działa jedynie jako ekran wyświetlający podstawowe problemy systemowe. Tylko poprzez wspólną analizę strumienia, napowietrzania, charakterystyki mieszanek cieczy, obróbki wstępnej i zapisów czyszczenia można zidentyfikować prawdziwe punkty kontrolne potrzebne do przejścia systemu ze stanu częstych napraw awaryjnych z powrotem do przewidywalnej, stabilnej pracy.
