Ιστορικό έργου
- Πρόβλημα:Το σύστημα επεξεργασίας μιας μονάδας επεξεργασίας λυμάτων έχει φτάσει στο τέλος της ζωής του και υπάρχουν προβλήματα όπως η κανονική εξασθένηση της μαγνητικής ροής, η θραύση ινών και η μειωμένη παραγωγική ικανότητα.
- Γκολ:Κατασκευάστε ένα σύστημα μεμβράνης χωρητικότητας 50.000 m³/ημέρα, συμπεριλαμβανομένου του σχετικού εξοπλισμού.
- Δυσκολίες:1. Επίτευξη προτύπου ποιότητας λυμάτων Κατηγορίας Α 2. Αφαιρέστε το άζωτο και τον φώσφορο στη βιοχημική διαδικασία
Με τις απαιτήσεις της αστικής ανάπτυξης, της περιβαλλοντικής παρακολούθησης και της επεξεργασίας μαύρων και δύσοσμων υδάτων, η ζήτηση για επεξεργασία λυμάτων γύρω από τις εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων έχει αυξηθεί. Το σύστημα μεμβράνης MBR του λειτουργεί από το 2013, χρησιμοποιώντας εξαρτήματα μεμβράνης υπερδιήθησης κοίλης ίνας βυθισμένης PVDF με μέγεθος πόρων 0,1 μm. Η μονάδα επεξεργασίας λυμάτων έχει σχεδιασμένη ικανότητα επεξεργασίας 10.000 κυβικών μέτρων/ημέρα και υιοθετεί τη διαδικασία AAO+MBR. Τα επεξεργασμένα λύματα πληρούν το πρότυπο Κλάσης Α του Προτύπου εκκένωσης ρύπων για εγκαταστάσεις επεξεργασίας αστικών λυμάτων (GB 18919-2002). Προς το παρόν, χρειάζεται να αναβαθμίσει το σύστημα μεμβράνης MBR για να καλύψει τις παραγωγικές και κοινωνικές ανάγκες.
Επισκόπηση της Μονάδας Επεξεργασίας Λυμάτων
Ροή διαδικασίας
Η ροή της διεργασίας, όπως φαίνεται στο Σχήμα 1, περιλαμβάνει πρωτογενή επεξεργασία με χρήση χονδροειδών και λεπτών κόσκινων, θαλάμων αεριζόμενης άμμου και κόσκινων μεμβράνης για την απομάκρυνση της ανόργανης ύλης και την προστασία του συστήματος MBR με απόσταση 1 mm στα κόσκινα μεμβράνης. Η δευτερογενής επεξεργασία χρησιμοποιεί τη διαδικασία AAO+MBR, συμπεριλαμβανομένης μιας προ-ανοξικής δεξαμενής και της ενισχυμένης χημικής απομάκρυνσης του φωσφόρου στην αερόβια δεξαμενή, όπως απαιτείται. Τα απόβλητα απολυμαίνονται με υπεριώδη ακτινοβολία πριν από την απόρριψη. Η επεξεργασία της λάσπης συνίσταται σε φυσική πάχυνση και βαθιά αφυδάτωση από το πλαίσιο της πλάκας για την επίτευξη περιεκτικότητας 50-60% σε υγρασία πριν από την εξωτερική απόρριψη.
Ποιότητα εισροής και εκροής
Η μονάδα έχει σχεδιαστεί για να επιτυγχάνει πρότυπα ποιότητας λυμάτων Κατηγορίας Α. Καθώς η εισροή περιλαμβάνει όμβρια ύδατα, οι συγκεντρώσεις εισροής μπορεί να ποικίλλουν, απαιτώντας εστίαση στην απομάκρυνση του αζώτου και του φωσφόρου στη βιοχημική διαδικασία.
Τρέχουσα κατάσταση και ζητήματα στο σύστημα μεμβράνης MBR
Κατάσταση εξοπλισμού συστήματος MBR
MBR Membrane Pool and Equipment Room*: Η πισίνα μεμβράνης MBR, που συνδέεται με τις πισίνες απολύμανσης AAO και UV, αποτελείται από δύο ορθογώνιες υπόγειες δεξαμενές με 11 κελιά ανά ομάδα, κάθε κυψέλη περιέχει 8 κασέτες μεμβράνης (συνολικά 176 σετ μεμβρανών ινών PVDF με<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).
Αίθουσα χημικού καθαρισμού*: Βρίσκεται πάνω από την περιοχή παραγωγής και περιλαμβάνει 3 δεξαμενές αποθήκευσης χημικών για οξύ, αλκάλιο και NaClO για το σύστημα MBR.
Λειτουργία MBR*: Οι πισίνες με μεμβράνες λειτουργούν σε λειτουργία παραγωγής 8 λεπτών και καθαρισμού αέρα 2 λεπτών. Κάθε πισίνα υποβάλλεται σε ωριαία CEB (διαδικτυακός καθαρισμός) που περιλαμβάνει χημικό πλύσιμο 10 λεπτών, παύση 15 λεπτών, πλύση 5 λεπτών, ξέβγαλμα 8 λεπτών και παύση 17 λεπτών. Ο καθαρισμός εκτός σύνδεσης πραγματοποιείται κάθε εβδομάδα σε μία πισίνα με μεμβράνη.
Ζητήματα και αιτίες στο σύστημα μεμβράνης MBR
Τα κύρια προβλήματα περιλαμβάνουν μείωση ροής/μειωμένη χωρητικότητα/θραύση ινών και απόφραξη/αυξημένη συχνότητα και ένταση καθαρισμού. Οι λόγοι περιλαμβάνουν:
1. Η μεμβράνη φτάνει στη σχεδίαση - μειώνεται η απόδοση, επηρεάζοντας τη ροή και την χωρητικότητα
2. Υπερβολική συχνότητα και ένταση χειροκίνητου καθαρισμού - που προκαλεί θραύση και απόρριψη ινών, μειώνοντας την αποτελεσματική επιφάνεια της μεμβράνης
3. Μη αναστρέψιμη απολέπιση, αυξημένη διαμεμβρανική πίεση - που επηρεάζει τη ροή
4. Αυξημένος καθαρισμός - μειώνοντας τον αποτελεσματικό χρόνο λειτουργίας, με αποτέλεσμα μειωμένη παραγωγική ικανότητα
5. Πρώιμη συντήρηση, ακατάλληλος καθαρισμός - που επιδεινώνει την υποβάθμιση της μεμβράνης
Λύσεις
1. Γενική Προσέγγιση
Η αναβάθμιση θα διατηρήσει τις υπάρχουσες διαστάσεις της κασέτας, ενώ θα τροποποιήσει την εσωτερική δομή και θα αντικαταστήσει τις τρέχουσες μονάδες με μεμβράνες υπερδιήθησης PVDF υψηλότερης ροής (<0.1 μm).
2. Υπολογισμοί σχεδίασης
Ροή ρεύματος*: Κάθε κυψέλη μεμβράνης έχει 8 κασέτες με επιφάνεια μεμβράνης 12.800 m² ανά κυψέλη και η ροή ρεύματος κυμαίνεται από 7,8 έως 15,6 L/(m²·h).
Παράμετροι λειτουργίας*: Το σύστημα θα συνεχίσει με τη λειτουργία ενεργοποίησης/απενεργοποίησης 8 λεπτών, με μια πισίνα μεμβράνης εκτός σύνδεσης για καθαρισμό κάθε μέρα και μια άλλη να υποβάλλεται σε ωριαία ηλεκτρονική καθαριότητα. Για να επιτευχθούν οι στόχοι χωρητικότητας, η συνολική επιφάνεια μεμβράνης ανά πλευρά πρέπει να είναι τουλάχιστον 140.800 m², με απαιτήσεις ροής μεταξύ 13,6-22,7 L/(m²·h).
3. Σχέδιο αναβάθμισης
Αντικατάσταση των τρεχουσών μονάδων με μεμβράνες- υψηλότερης απόδοσης, ενημέρωση του σχετικού εξοπλισμού και διατήρηση των αρχικών δομών κασέτας, σωληνώσεων και αερισμού. Οι νέες μονάδες έχουν ελάχιστη απαίτηση ροής 18,2 L/(m²·h) κατά μέσο όρο, με αναμενόμενη διάρκεια ζωής 5 χρόνια και ποσοστό θραύσης κάτω από 0,5% εντός αυτής της περιόδου.
Εκτίμηση Επενδύσεων
Η εκτιμώμενη επένδυση για την αναβάθμιση της μίας πλευράς (50.000 t/d) είναι 22 εκατομμύρια RMB, με το κόστος του πρωτογενούς εξοπλισμού να υπολογίζεται με βάση τις τρέχουσες τιμές της αγοράς.
Δημοσίευση-Αναβάθμιση απόδοσης και βελτιστοποίησης
Μετά τη θέση σε λειτουργία, το αναβαθμισμένο σύστημα πέτυχε μέγιστη χωρητικότητα 60.000 m³/ημέρα και μέσο όρο 52.000 m³/ημέρα, ικανοποιώντας τις απαιτήσεις σχεδιασμού. Οι προσπάθειες βελτιστοποίησης περιλάμβαναν:
1. Προσαρμογή της ρουτίνας καθαρισμού σε συνδυασμό οπισθόπλυσης νερού και χημικής αντίστροφης πλύσης στα 300 mg/L.
2. Τροποποίηση σταδίων καθαρισμού: 2 λεπτά καθημερινή πλύση νερού. για το CEB, διακοπή παραγωγής, έγχυση χημικών για 15 λεπτά, αερισμός για 15 λεπτά και έκπλυση με νερό για 10 λεπτά.
3. Ελαχιστοποίηση του χειροκίνητου καθαρισμού για την αποφυγή θραύσης των ινών.
4. Παρακολούθηση της αποτελεσματικότητας καθαρισμού αέρα, ρύθμιση της ροής αέρα για την αποφυγή συσσώρευσης λάσπης.
5. Ενίσχυση της προεπεξεργασίας για τη μείωση των υπολειμμάτων σε μεταγενέστερα στάδια.
Σύναψη
1. Το εργοστάσιο πέτυχε να αυξήσει τη συνολική επιφάνεια της μεμβράνης και να βελτιώσει την απόδοση της μεμβράνης χωρίς να αλλοιώσει την υποδομή.
2. Καθιερώθηκαν μετά την-αναβάθμιση, βελτιστοποιημένα βήματα καθαρισμού και ρουτίνες συντήρησης με βάση τη λειτουργική εμπειρία.
3. Η τεχνολογία MBR έχει υψηλή ποιότητα εκροής και συμπαγή σχεδιασμό διάταξης, αλλά μπορεί να περιορίζεται από υψηλότερες απαιτήσεις λειτουργίας. Αυτή η περίπτωση παρέχει μια αναφορά για άλλους πελάτες που επιδιώκουν να αναβαθμίσουν τα συστήματα μεμβράνης τους.