Когда трансмембранное давление (ТМР) быстро повышается и интервалы чистки сокращаются, в немедленной реакции часто виновата сама мембрана. Однако мембрана — это всего лишь конечный интерфейс, на котором проявляется загрязнение; Загрязнения накапливаются на этапах предварительной обработки, смешивания жидкости и эксплуатации, прежде чем окончательно засорить поверхность мембраны.
Характеристики смешанного раствора · Эксплуатационный флюс
Аэрационная гидравлика · Параметры очистки
I. Сначала определите тип сопротивления
Сопротивление эксплуатации MBR обычно можно разделить на обратимое загрязнение, загрязнение, требующее профилактической очистки для удаления, и долгосрочное-накопленное необратимое загрязнение. Образование рыхлых остатков ила на поверхности мембраны часто можно уменьшить, приостановив всасывание, аэрационную очистку или обратную промывку; и наоборот, адсорбция органических веществ, закупорка пор и образование неорганических отложений требуют целенаправленной химической очистки.
Если восстановление флюса уменьшается после каждого цикла очистки или если производительность быстро ухудшается после восстановления, проблема выходит за рамки временного накопления осадка на поверхности мембраны. Очистка временно устраняет симптомы, но не устраняет причины, вызывающие загрязнение.
Также важно различать фактическое сопротивление мембраны и артефакты системы: дрейф датчика давления, погрешности расходомера пермеата, колебания уровня жидкости в мембранном резервуаре и ненормальное состояние клапана — все это может создать видимость внезапного ухудшения ТМР или проницаемости.
Отправная точка диагностики|Сосредоточьтесь на величине восстановления и продолжительности сохранения работоспособности после очистки, а не только на TMP в день очистки.
II. Большая часть мембранного загрязнения возникает в смешанной жидкости.
Внеклеточные полимерные вещества (ЭПС), растворимые микробные продукты (СМП), коллоиды и мелкие частицы в смешанной жидкости легко образуют липкие слои или проникают в поры мембраны. Поступающая смазка, поверхностно-активные вещества, высокая соленость и неподатливые органические вещества изменяют структуру и вязкость хлопьев; в то же время внезапные изменения нагрузки, бескислородные условия, дисбаланс питательных веществ или старение осадка могут привести к тому, что микроорганизмы будут выделять повышенное количество липких веществ.
Высокая концентрация взвешенных в жидкости твердых частиц (MLSS) не обязательно приводит к засорению мембраны; однако, когда высокая вязкость, мелкие хлопья, плохая осаждаемость и липкие органические вещества совпадают, массоперенос на поверхности мембраны и эффективность очистки воздуха-воды оказываются под угрозой. Хотя мембранный резервуар показывает конечный результат загрязнения, коренные причины часто возникают в биохимическом резервуаре.
III. Больше аэрации не обязательно означает большую безопасность
Мембранная очищающая аэрация предназначена для взбалтывания мембранных волокон и разрушения слоя осадка; однако его эффективность зависит от равномерного распределения воздуха, путей прохождения пузырьков, расположения мембранного модуля и реологии смешанного раствора. Если аэрационные трубы засорены или происходит локализованное распределение потока, в определенных зонах мембраны может отсутствовать эффективная очистка, даже если общий поток воздуха кажется достаточным.
Неизбирательное увеличение потока воздуха не только приводит к потере энергии, но также может разрушать хлопья, образуя мелкие частицы и растворимые вещества, которые фактически усугубляют закупорку пор и адгезию. Вместо того, чтобы просто увеличивать частоту вращения вентилятора, следует проверить поток воздуха в ответвлении, давление, состояние аэратора и циркуляцию мембранного резервуара, чтобы обеспечить эффективный сдвиг воздуха-воды.
IV. Циклы потока и всасывания/паузы определяют, получит ли мембрана шанс восстановиться.
Расчетный поток не является фиксированным значением, которое может поддерживаться неопределенно долго при всех условиях эксплуатации. Критические эксплуатационные пределы смещаются при низких температурах, внезапных изменениях качества поступающей жидкости, повышении вязкости смешанного раствора или ухудшении гидравлических условий в мембранном резервуаре. Продолжение отсасывания при пиковых скоростях потока в этих условиях приведет к быстрому росту трансмембранного давления (ТМР).
Соответствующие циклы всасывания/паузы, групповая работа и снятие пиков позволяют удалять рыхлые слои загрязнения во время фаз паузы и аэрации. Мониторинг должен включать в себя-поправку на мембранный поток, скорость повышения ТМР, производство пермеата и частоту очистки. Скорость, с которой ежедневно ухудшается ТМП, более важна, чем абсолютное значение ТМП в любой конкретный день.
V. Почему эффективность очистки может со временем снижаться
Чистящие средства должны быть подобраны к конкретному типу загрязнения. Органические загрязнения, биологическая слизь и неорганические отложения требуют разных химических условий; На эффективность влияют концентрация, pH, температура, время контакта и разложение активных ингредиентов. Даже при использовании высококонцентрированных чистящих растворов результаты могут быть незначительными, если химикаты не достигают загрязненных участков,-например, из-за слипания мембранных волокон или накопления большого количества ила.
Чрезмерная частота очистки или чрезмерно агрессивные условия могут ускорить старение мембранного материала и повредить уплотнения, а также увеличить время простоя и расход химикатов. Восстановление нормализованной проницаемости до и после каждой очистки должно регистрироваться; данные следует использовать для определения того, достаточна ли профилактическая или восстановительная очистка или требуется автономная проверка.
Итог очистки: сначала определите, является ли загрязнение в первую очередь органическим, неорганическим или шламом-осадка, затем выберите соответствующие чистящие средства и интенсивность.. 6. Следуйте этой последовательности действий по устранению неполадок, чтобы избежать напрасных усилий.
Начните с проверки приборов и расчетов: проверьте надежность показаний TMP, уровня жидкости, расхода и температурной компенсации. Затем проверьте эксплуатационные параметры: фактический поток, циклы фильтрации/релаксации, а также продолжительность периодов обратной промывки и пикового расхода. Затем осмотрите гидравлику мембранного бака: проверьте неравномерность аэрации, спутывание волокон мембраны, мертвые зоны в циркуляции ила.
После этого обратите свое внимание на биохимическую систему и предварительную обработку: оцените MLSS, вязкость, размер хлопьев, показатели EPS/SMP, а также наличие жира, волокон, мелкого песка, остаточных химикатов или ударных нагрузок. Наконец, оцените целостность мембранного модуля, необратимое загрязнение и оставшийся срок службы. Соблюдая правильную последовательность-перехода от данных к гидравлике и от смешанной жидкости к самой мембране-вы избежите сценария, при котором очистка превращается в цикл бесконечного «тушения пожара».
Заключение
Когда система MBR все больше засоряется, несмотря на многократную очистку, проблема редко заключается в внезапном износе самих мембран; скорее, скорость накопления загрязнений постоянно превышает скорость восстановления, достигаемого посредством очистки. Поверхность мембраны просто действует как экран отображения основных проблем системы. Только путем совместного анализа потоков, аэрации, характеристик смешанного раствора, записей предварительной обработки и очистки можно определить истинные контрольные точки, необходимые для перевода системы из состояния частых аварийных ремонтов обратно в предсказуемую и стабильную работу.
