Kao dobavljač sustava PVDF Hollow Fiber MBR (Membrane Bioreactor) svjedokom je iz prve ruke bio izvanredne mogućnosti ove tehnologije u pročišćavanju otpadnih voda. Međutim, kao i svaka tehnologija, ima svoja ograničenja, posebno kada se bave određenim vrstama otpadnih voda. U ovom blogu, podijerit ću u ta ograničenja da pružim sveobuhvatno razumijevanje za one koji s obzirom na naše PVDF šuplje vlakne MBR sisteme.
Razumijevanje PVDF Hollow Fiber MBR sistema
Prije nego što istražimo ograničenja, kratko shvatimo šta su PVDF šuplji vlakni MBR sistemi. PVDF (polivinididenski fluorid) je visok polimer za performanse poznat po izvrsnoj hemijskoj otpornosti, mehaničkoj čvrstoći i termičkoj stabilnosti. Izvršni dizajn vlakana pruža veliku površinu za filtraciju, omogućavajući efikasno odvajanje krutih tvari i mikroorganizama iz otpadnih voda. U MBR sistemu membrana djeluje kao fizička barijera, zamjenjujući tradicionalni sekundarni pojašnjenje u konvencionalnom procesu aktiviranog mulja. To rezultira kvalitetnim otpadom, manjim otiskom i boljom kontrolom nad procesom liječenja.
Ograničenja u liječenju otpadnih voda visoke - snage
Jedna od glavnih ograničenja PVDF Hollow Fiber MBR sistema su njihovi učinak prilikom liječenja otpadnih voda visoke čvrstoće. Visoka otpadna voda čvrstoća obično sadrže visoku koncentraciju organske tvari, poput hemijske potražnje za kisikom (COD) i biohemijsko potražnja za kisikom (BOD). Kad je organsko opterećenje previsoko, mikroorganizmi u MBR sistemu mogu se preplaviti. To može dovesti do nepotpune degradacije organskih materija, što rezultira većom koncentracijom COD-a i BOD-a u otpadu od očekivanog.
Na primjer, u industriji kao što su prerada hrane, piva i hemijsko proizvodnja, otpadna voda mogu imati izuzetno visoka organska opterećenja. PVDF šuplje vlakne membrane možda neće moći nositi brzi rast biomase koji se javlja kao odgovor na visoki organski sadržaj. To može prouzrokovati da se membranska faulira, gdje se pore membrane začepljuju čvrstim tvarima i mikroorganizmima. Kao rezultat toga, membranska fluksa opada, a potrebna su češće čišćenje i održavanje. U teškim slučajevima može biti potrebna zamjena membrane, što može značajno povećati operativni troškovi sistema.
Poteškoće u uklanjanju određenih kontaminanata
Još jedno ograničenje je poteškoće u uklanjanju određenih konkretnih kontaminanata. PVDF šuplji vlakni MBR sustavi su prvenstveno dizajnirani za uklanjanje suspendiranih krutih, organskih materija i nekih mikroorganizama. Međutim, možda nisu efikasni u uklanjanju rastvorenih neorganskih kontaminanata poput teških metala, soli i određenih otrovnih hemikalija.
Teški metali, poput olova, žive i kadmijuma, uobičajeni su nečistoća u industrijskoj otpadnoj vodi. Ovi metali mogu biti otrovni za mikroorganizme u MBR sistemu i mogu uzrokovati i membranski ispad. Budući da se PVDF šuplje vlakne nisu dizajnirane da selektivno uklanjaju teške metale, obično su potrebni dodatni koraci liječenja. Na primjer, kemijske padavine ili procese razmjene jonskih razmjena mogu se provoditi uzvodno ili nizvodno od MBR sistema za uklanjanje teških metala.
S druge strane, soli se mogu sakupljati u MBR sistemu tokom vremena. Visoke koncentracije soli mogu utjecati na osmotski pritisak preko membrane, smanjujući membranski tok i potencijalno oštećujući membransku strukturu. U nekim slučajevima, prisustvo soli također može inhibirati rast i djelatnost mikroorganizama, što dovodi do smanjenja efikasnosti liječenja.
Određene otrovne hemikalije, kao što su pesticidi, farmaceutski i endokrini - ometajući spojevi, takođe su izazovni za uklanjanje PVDF Hollow Fiber MBR sistema. Ovi spojevi su često otporni na biorazgradnju, a membrana ih možda neće moći učinkovito zadržati. Napredne oksidacijske procese ili aktiviranu adsorpciju ugljika mogu biti potrebni za uklanjanje ovih kontaminanata.
Osjetljivost na pH i temperaturu
PVDF Hollow Fiber MBR sustavi su osjetljivi na promjene u pH i temperaturi. Mikroorganizmi u MBR sistemu imaju optimalni pH i temperaturni raspon za rast i aktivnosti. Ako je pH otpadnih voda previsok ili prenizak, može inhibirati rast mikroorganizama i utjecati na performanse membrane.
Na primjer, u nekim industrijskim procesima otpadne vode mogu biti visoko kisele ili alkalne. PVDF šuplje vlakne mogu biti oštećene ekstremnim uvjetima pH, što dovodi do smanjenja integriteta membrane i efikasnosti filtracije. Uz to, mikroorganizmi u MBR sistemu možda neće moći pravilno preživjeti ili funkcionirati izvan njihovog optimalnog pH raspona.
Temperatura takođe reprodukuje ključnu ulogu u performansama PVDF šupljih vlakana MBR sistema. Niske temperature mogu usporiti metaboličku stopu mikroorganizama, smanjujući stopu degradacije organske materije. U hladnim klimama, efikasnost liječenja MBR sistema može se značajno smanjiti. S druge strane, visoke temperature mogu prouzrokovati širenje membrane i izgubiti svoj konstrukcijski integritet, što dovodi do neuspjeha membrane.
Izazovi za fauliranje i čišćenje membrane
Fuliranje membrane jedan je od najznačajnijih izazova s kojima se suočava PVDF šuplji vlakni MBR sistemi. Kao što je ranije spomenuto, iskrcavanje može doći zbog akumulacije krutih tvari, mikroorganizama i organske materije na površini membrane. Postoje dvije glavne vrste membrane!
Reverzibilni iskrcavanje može se ukloniti fizičkim metodama čišćenja kao što su pranje i probijanje zraka. Međutim, nepovratno iskrcavanje je teže rješavati. Javlja se kada se kopači čvrsto pričvršćuju na površinu membrane ili prodiru u pore membrane. U nekim slučajevima može se zahtijevati hemijsko čišćenje za uklanjanje nepovratnog iskrcanja. Ali često kemijsko čišćenje može oštetiti PVDF membranu, smanjujući svoj životni vijek i performanse.
Sam proces čišćenja takođe ima ograničenja. Hemikalije koje se koriste za čišćenje, poput natrijum-hipohlorit i limunske kiseline, potrebno je pažljivo odabrati i dozirati kako ne bi izbegavalo oštećenje membrane. Pored toga, proces čišćenja može biti vrijeme - konzumiranje i može poremetiti normalan rad MBR sistema.
Visoki kapitalni i operativni troškovi
PVDF Hollow Fiber MBR sustavi uglavnom imaju veće troškove kapitala u odnosu na konvencionalne sustave pročišćavanja otpadnih voda. Troškovi PVDF šupljih vlakana, membranskih modula i pridružene opreme relativno su visoki. Uz to, instalacija i puštanje u pogon MBR sistema zahtijevaju specijalizirano znanje i vještine, što može dodatno povećati kapitalnu investiciju.
U pogledu operativnih troškova, potrošnja energije MBR sistema obično je veća od one konvencionalnog sistema. Membrana zahtijeva kontinuirano aeraciju za sprečavanje iskrcanja, a pumpe koje se koriste za membranske filtracije takođe konzumiraju značajnu količinu energije. Štaviše, kao što je ranije spomenuto, potreba za čestim čišćenjem i zamjenom membrane zbog iskrcanja može dodati operativni troškovi.
Zaključak i put naprijed
Uprkos tim ograničenjima, PVDF šuplji vlakni MBR sustavi i dalje nude mnoge prednosti u pročišćavanju otpadnih voda. Oni su pouzdano i efikasno rješenje za širok spektar primjene, posebno kada je potrebno visoko - kvalitetan otpad. Da biste prevladali ograničenja, procesi pre - tretmana mogu se implementirati da bi se smanjilo organsko opterećenje, uklonite određene kontaminante i podesite pH i temperaturu otpadnih voda. Na primjer, primarni korak liječenja kao što su skrining, sedimentacija ili kemijska količina padavina može se koristiti za uklanjanje velikih krutih tvari i nekih zagađivača prije nego što otpadne vode uđe u MBR sistem.
Ako ste zainteresirani za naše PVDF šuplje vlakne MBR sisteme, možemo pružiti prilagođena rješenja na osnovu vaših specifičnih karakteristika otpadnih voda i zahtjevima za liječenje. Također nudimo niz srodnih proizvoda, poputKontejnerizirani MBR membranski bioreaktori,Industrijska mašina za čistu vodu Direktna oprema za piće Ultrafiltracija UF biljka za reku Mineral Wate, iUltrafiltracijska membrana veličine 4 inča.
Ako imate bilo kakvih pitanja ili želite razgovarati o potrebama za pročišćavanjem otpadnih voda, slobodno nas kontaktirajte za raspravu o nabavci. Zalažemo se za pružanje najboljih - in - klasnim rješenjima za pročišćavanje otpadnih voda.
Reference
- JUDD, S. (2006). Knjiga MBR-a: Principi i primjene membranskih bioreactosora u pročišćavanju vode i otpadnih voda. Elsevier.
- Le - Clech, P., Jefferson, B., & Judd, S. (2006). Membranski iskrcavanje u membrani Bioreactors koji se koriste u pročišćavanju otpadnih voda. Časopis za nauku o membrani, 284 (1 - 2), 17 - 53.
- Shin, HS, & Kang, SG (2003). Kontrola iskrcavanja u membranskim bioreaktorima za pročišćavanje otpadnih voda. Tehnologija razdvajanja i pročišćavanja, 30 (1 - 3), 171 - 183.