Техническое описание мембранного модуля X-Flow Compact 27

Общая информация

Ужесточение ограничений, повышение требований по качеству сточной воды, увеличение дополнительных налогов и сборов потенциально могут снизить рентабельность промышленных очистных установок. При традиционной обработке сточных вод на начальном этапе используется биодеструкция в реакторах, за которым следует стадия очистки, представляющая собой процесс отложения осадка. Эти установки занимают большую площадь и не производят воду, пригодную по качеству для повторного использования. Именно для более эффективной обработки сточных вод и обеспечения воды для повторного использования высокого качества и был создан мембранный биореактор (Crossflow MBR), который в своей работе объединяет стадию биодеструкции с процессом мембранного разделения.

Биореактор Crossflow MBR с ультрафильтрационными (УФ) мембранами X-Flow’s Compact 27 является высокоэффективной системой MBR, производящей сточные воды высокого качества, которые могут повторно использоваться сразу или, если требуется, подвергнуться дополнительной обработке.

Преимущества

Расположение мембранного модуля

За пределами биореактора

Качество пермеата

Подлинная ультрафильтрация
Мутность < 0,1 NTU
Коллоидный индекс < 3

Техническое обслуживание и очистка оборудования

Легкий доступ и чистая рабочая среда
Полностью автоматизированный процесс очистки
Применение недорогих химических реагентов

Фильтрация с перекрестным потоком

Ограниченное потребление энергии
Простая схема установки
Очень высокая удельная производительность до 80 – 150 л/м² в час

Эксплуатация в полностью автоматическом режиме

Запись рабочих параметров

Система под давлением

Полностью герметичная
Оператор не подвергается вредному воздействию паров или аэрозолей
Небольшая занимаемая площадь

Области применения

Очистка сточных вод
Мембранный биореактор

Принцип Crossflow MBR

В установке Crossflow MBR входящий поток поступает в аэрационный биореактор, где органические компоненты окисляются активированным илом. Затем раствор воды и активированного ила проходит через ультрафильтрационный мембранный модуль, отделяющий воду от ила. Ил возвращается в биореактор, а пермеат сливается или используется повторно в качестве сточной воды без содержания примесей.

В системе используется непрерывный поток, при котором подача проходит параллельно поверхности мембраны. Таким образом, образование слоя осадка может полностью контролироваться с помощью регулировки скорости перекрестного потока. В комбинации с оптимизированной процедурой очистки на месте (CIP) процесс Crossflow MBR представляет собой эффективное решение в области обработки промышленных сточных вод.

Чистая и компактная конструкция

Уникальность конфигурации мембранных модулей Compact 27 состоит в том, что оны вынесены за пределы биореактора. Полностью герметичная отдельно расположенная система легко обслуживается и не подвергает оператора воздействию паров или осадка. Высокий уровень автоматизации также упрощает техническое обслуживание и управление системой. В основные задачи оператора входит мониторинг характеристик изменений биологии и производительности мембраны, а также запуск очистки.

Системы Crossflow MBR поставляются в виде стандартных сборных блоков с модулями, расположенными горизонтально. Это обеспечивает надежную установку и небольшую площадь, занимаемую оборудованием.

Эффективность и долговечность

Мембранные модули Compact 27 отличаются высокой степенью противодействия биологическому обрастанию и великолепной производительностью отделения посторонних частиц при ограниченном уровне потребления электроэнергии. Очищенная вода может повторно использоваться сразу или, если требуется, подвергнуться дополнительной обработке с использованием обратного осмоса, активированного угля или УФ-излучения.

Устойчивость к воздействию растворителей

Поскольку устойчивость мембраны к воздействию растворителей в значительной степени зависит от реальных условий проведения процесса, приведенные ниже показатели можно использовать только в качестве ориентировочных.

Кислоты, pH > 2	+
Основания, pH < 11	+
Органические эфиры, кетоны, эфиры	—
Алифатические спирты	++
Алифатические углеводороды	++
Галогенизированные углеводороды	++
Ароматические углеводороды	+
Полярные органические растворители	—
Масла	++

Стойкость к химическим чистящим реагентам

В зависимости от режима подачи могут применяться следующие чистящие реагенты:

NaOCL (активный хлор)	500 ppm макс.
H2O2	Не более 1000 частей на миллион
NaOH	pH≤11
Азотная кислота	pH≥1
Фосфорная кислота	pH≥1
ЭДТА	pH≤11
Лимонная кислота
Ферментативные соединения

Очистку и дезинфекцию рекомендуется проводить при pH от 1 до 11 и при температуре 40 °C. Если эти стандартные процедуры очистки не помогают избавиться от загрязняющих веществ, необходимо повысить уровень концентрации чистящих реагентов. Для получения рекомендаций свяжитесь со специалистами X-Flow. Повышение концентрации чистящих реагентов не гарантирует эффективность очистки и восстановление рабочих характеристик мембраны.

Характеристики модуля

Тип модуля	Диаметр мембранного волокна [мм]	Площадь мембранной поверхности [м²]	Патрубок исходной воды D0 [мм]	Длина модуля L0 [мм]	Диаметр седелки d1 [мм]	Диаметр модуля D2 [мм]	Пермеатный порт d0 (*) [мм]	Длинна пермеатного порта l0 [мм] (±1)	Положение пермеатного порта l1 [мм] (±1)
Compact 27	8,0	27	220,0	3000	240	213	73,0	165	90

Эксплуатационные характеристики

Макс. давление подачи	Макс. давление пермеата	Макс. транс-мембранное давление	Макс. темп.
[кПа]	[кПа]	[кПа]	[ºС]
20-60 ºС 800	при 20 ºС 650	при 20-60 ºС 500	60
	при 30 ºС 550
	при 40 ºС 450
	при 50 ºС 380
	при 60 ºС 300

Вода для обратной промывки не должна содержать взвешенных частиц и должна соответствовать качеству пермеата или более высокой степени очистки.

Для подачи воды на обратную промывку рекомендуется ставить насосы, изготовленные из материалов, не подвергающихся коррозии, например, из пластика или нержавеющей стали. Если при обратной промывке для увеличения давления используется сжатый воздух, следует принять меры, чтобы не допустить попадания в модуль двухфазной смеси воздух/вода.

Для предупреждения механических повреждений не подвергайте мембранный модуль воздействию резких перепадов температур, особенно с понижением температуры Рабочая температура не должна превышать 40 °C. Охлаждение модуля до температуры окружающего воздуха следует проводить медленно (со скоростью 1 °C/мин). Невыполнение данных инструкций может привести к необратимым повреждениям оборудования.

Характеристики мембраны

Гидрофильная трубчатая мембрана на основе ПВДФ на подложке из полиэфирного полиолефинового волокна
Структурная асимметрия
Средний размер пор 30 нм
Высокая производительность и предотвращение биологических обрастаний

Характеристики соединений

Сторона подачи, стандартная муфта Victaulic® (тип 75) 8 дюймов (219,1 мм) с прокладками FlushSeal® NB. максимальный внутренний диаметр соединительной детали = 188 мм

Сторона пермеата, стандартная муфта Victaulic® (тип 75) 2½ дюйма (73,0 мм) с прокладками FlushSeal® (см. также техническое описание для соединительных деталей)

Характеристики процесса

Диаметр гидравлической мембраны	Номинальное значение перекрестного потока (*)	Модуль перепада перекрестного давления (ламинарный поток) (**)	Модуль перепада перекрестного давления (турбулентный поток) (**)
[мм]	[m3/ч]	[кПа]	[кПа]
8,0	67,9 x v	0,5 x L0 x v	2,1 x Lo x v*1,75

(*) расход на единицу сечения потока (v)

в м/с [футов/с]

(**) длина модуля (L0) в м

Материалы

Корпус

Герметизация

Мембрана

ХПВХ, для питьевой воды эпоксидный пластик

– материал на основе ПВДФ

– носитель из полиэфирного волокна тканый/нетканый

Хранение

После доставки новые мембранные модули могут храниться в оригинальной упаковке.

Мембранные модули следует хранить в сухом, нормально вентилируемом помещении, вдали от источников тепла и открытого пламени, избегая попадания прямых солнечных лучей. Температура хранения 0 – 40 °C. Не следует хранить мембранные модули при температуре ниже 0 °C. Использованные ультрафильтрационные мембраны необходимо хранить во влажном состоянии.

Для предупреждения биологического обрастания во время отключения оборудования или хранения влажные мембраны необходимо обработать с помощью подходящих биоцидов. Обработка может проводиться с использованием широко используемых дезинфицирующих веществ и биоцидов. При кратковременных отключениях необходимо проводить ежедневную промывку модулей мембран фильтрованной водой с добавлением 2,0 ppm свободного активного хлора.

В случае отключения на длительный период времени необходимо провести очистку мембран перед дезинфекцией. Для дезинфекции используется 1 % раствор метабисульфита натрия. При любой продолжительности хранения мембранные модули должны храниться в заполненном виде.