Позадина пројекта
- проблем:Систем за пречишћавање постројења за пречишћавање отпадних вода је дошао до краја свог радног века и постоје проблеми као што су нормално слабљење магнетног флукса, ломљење влакана и смањен производни капацитет.
- Циљ:Изградите мембрански систем капацитета 50.000 м³/дан, укључујући одговарајућу опрему.
- потешкоће:1. Постизање стандарда квалитета канализације класе А 2. Уклањање азота и фосфора у биохемијском процесу
Са захтевима урбаног развоја, мониторинга животне средине и третмана црне и смрдљиве воде, повећана је потражња за пречишћавањем отпадних вода око постројења за пречишћавање отпадних вода. Његов МБР мембрански систем је у функцији од 2013. године, користећи компоненте ултрафилтрационе мембране од потопљених ПВДФ шупљих влакана са величином пора од 0,1 μм. Постројење за пречишћавање отпадних вода има пројектовани капацитет пречишћавања од 10.000 кубних метара дневно и усваја ААО+МБР процес. Пречишћени ефлуент испуњава стандард класе А Стандарда за испуштање загађивача за постројења за пречишћавање градских отпадних вода (ГБ 18919-2002). Тренутно треба да надогради систем МБР мембрана како би задовољио производне и друштвене потребе.
Преглед постројења за пречишћавање отпадних вода
Ток процеса
Ток процеса, као што је приказано на слици 1, укључује примарни третман коришћењем грубих и финих сита, комора са газираним песком и мембранских сита за уклањање неорганске материје и заштиту МБР система са размаком од 1 мм у мембранским екранима. Секундарни третман користи ААО+МБР процес, укључујући пре-аноксични резервоар и побољшано уклањање хемијског фосфора у аеробном резервоару по потреби. Ефлуент се дезинфикује УВ пре испуштања. Третман муља се састоји од физичког згушњавања и дубоког одводњавања помоћу оквира плоче како би се постигао 50-60% садржаја влаге пре екстерног одлагања.
Квалитет утицаја и ефлуента
Постројење је дизајнирано да постигне стандарде квалитета отпадних вода класе А. Пошто доток укључује атмосферске воде, концентрације утицаја могу варирати, што захтева фокус на уклањању азота и фосфора у биохемијском процесу.
Тренутни статус и проблеми у МБР мембранском систему
Стање опреме МБР система
МБР мембрански базен и просторија за опрему*: МБР мембрански базен, повезан са ААО и УВ базенима за дезинфекцију, састоји се од два правоугаона подземна резервоара са 11 ћелија по групи, од којих свака садржи 8 мембранских касета (укупно 176 комплета мембрана од ПВДФ влакана са<0.1 μm pores and a total surface area of approximately 281,600 m²). The system operates with 22 independently controlled production units divided into two separate systems for easy maintenance, allowing both online and offline cleaning. The equipment room houses production, vacuum, backwash, and sludge pumps, along with air scrubbers using 4 air suspension centrifugal blowers (3 operating, 1 standby; parameters: Q=208 Nm³/min, P=50 kPa).
Соба за хемијско чишћење*: Налази се изнад производног простора, укључује 3 резервоара за складиштење хемикалија за киселину, алкалије и НаЦлО за МБР систем.
МБР оперативни режим*: Мембрански базени раде у 8-минутном режиму производње и 2-минутном режиму прочишћавања ваздуха. Сваки базен се подвргава ЦЕБ (онлајн чишћењу) сваки сат који укључује 10-минутно хемијско прање, 15-минутну паузу, 5-минутно прање, 8-минутно испирање и 17-минутно паузу. Оффлине чишћење се спроводи недељно на једном мембранском базену.
Проблеми и узроци у МБР мембранском систему
Главни проблеми укључују смањење флукса/смањен капацитет/ломљење влакана и зачепљење/повећану учесталост и интензитет чишћења. Разлози укључују:
1. Мембрана достиже пројектовани век трајања - перформансе опадају, утичући на проток и капацитет
2. Претерана учесталост и интензитет ручног чишћења - изазива ломљење и осипање влакана, смањујући ефективну површину мембране
3. Неповратно стварање каменца, повећан трансмембрански притисак - који утиче на флукс
4. Повећано чишћење - смањује ефективно време рада, што резултира смањеним производним капацитетом
5. Рано одржавање, неправилно чишћење - погоршава деградацију мембране
Решења
1. Општи приступ
Надоградња ће задржати постојеће димензије касете уз модификовање унутрашње структуре и замену тренутних модула са ПВДФ ултрафилтрационим мембранама већег протока (<0.1 μm).
2. Пројектни прорачуни
Струјни ток*: Свака мембранска ћелија има 8 касета са површином мембране од 12.800 м² по ћелији, а струјни ток се креће од 7,8 до 15,6 Л/(м²·х).
Радни параметри*: Систем ће наставити са 8-минутним укључењем/2-минутним искључењем, са једним мембранским базеном ван мреже за чишћење сваког дана, а други ће бити подвргнут онлине чишћењу по сату. Да би се постигли циљеви капацитета, укупна површина мембране по страни мора бити најмање 140 800 м², са захтевима за проток између 13,6-22,7 Л/(м²·х).
3. План надоградње
Замена тренутних модула мембранама-већих перформанси, ажурирање пратеће опреме и одржавање оригиналних касета, цеви и структура за аерацију. Нови модули имају минимални захтев за проток од 18,2 Л/(м²·х) у просеку, са очекиваним животним веком од 5 година и стопом лома испод 0,5% у том периоду.
Инвестмент Естимате
Процењена инвестиција за надоградњу једне стране (50.000 т/д) је 22 милиона РМБ, са трошковима примарне опреме процењеним на основу тренутних тржишних цена.
Пост-Перформансе и оптимизација надоградње
Након пуштања у рад, унапређени систем је достигао максимални капацитет од 60.000 м³/дан и просечно 52.000 м³/дан, испуњавајући пројектоване захтеве. Напори за оптимизацију укључивали су:
1. Прилагођавање рутина чишћења комбинацији повратног испирања водом и хемијског испирања од 300 мг/Л.
2. Модификовање корака чишћења: 2 мин дневно повратно испирање водом; за ЦЕБ, заустављање производње, убризгавање хемикалија 15 мин, аерација 15 мин и испирање водом 10 мин.
3. Минимизирање ручног чишћења да би се избегло ломљење влакана.
4. Праћење ефикасности прочишћавања ваздуха, подешавање протока ваздуха како би се спречило накупљање муља.
5. Побољшање претходног третмана како би се смањио отпад у каснијим фазама.
Закључак
1. Постројење је успело да повећа укупну површину мембране и побољша перформансе мембране без промене инфраструктуре.
2. Након-надоградње, оптимизовани кораци чишћења и рутине одржавања су успостављени на основу радног искуства.
3. МБР технологија има висок квалитет ефлуента и компактан дизајн, али може бити ограничена вишим оперативним захтевима. Овај случај представља референцу за друге купце који желе да надограде своје мембранске системе.