+86-15267462807
언어
물 부족, 인구 요구가 높아지고보다 엄격한 환경 규제로 정의 된 시대에는 고급 폐수 처리 솔루션에 대한 탐구가 더 중요하지 않았습니다. 전통적인 방법은 어느 정도 효과적이지만 종종 고품질 폐수 및 효율적인 자원 관리에 대한 현대의 요구를 충족시키는 데 어려움을 겪고 있습니다. 이러한 긴급한 요구는 혁신적인 기술을위한 길을 열었습니다. 막 생물 반응기 (MBR) 막 변형 솔루션으로 두드러집니다.
핵심적으로, 막 생물 반응기 (MBR) 시스템은 두 가지 확립 된 과정의 정교한 융합을 나타냅니다. 생물학적 치료 그리고 막 여과 .
정의 및 기본 원칙 : MBR에서, 투과성 막은 생물학적 반응기 (일반적으로 활성화 된 슬러지 시스템)에 직접 또는 직후에 통합된다. 생물학적 성분은 기존의 활성화 된 슬러지 공정과 마찬가지로 폐수에서 유기 오염 물질과 영양소를 분해하는 것을 담당합니다. 그러나, 처리 된 물을 바이오 매스에서 분리하기 위해 중력 침착 (퇴적)에 의존하는 대신, MBR은이 중요한 분리를 수행하기 위해 물리적 장벽 (막)을 사용합니다. 이 막은 현탁 된 고형물, 박테리아 및 일부 바이러스에 대한 절대 장벽으로 작용하여 놀랍도록 명확하고 고품질의 투과를 보장합니다.
MBR이 막 여과 및 생물학적 처리를 결합하는 방법 : 이 두 기술 사이의 시너지 효과는 MBR에게 뚜렷한 장점을 제공합니다. 생물학적 과정은 종래의 시스템보다 혼합 된 주류 현탁 고형물 (MLSS) 농도를 생성하여보다 작고 효율적인 생물학적 분해 장치를 초래합니다. 그런 다음 막은 반응기 내에서 이러한 고농도의 바이오 매스를 효과적으로 유지하여 2 차 정화기와 종종 3 차 여과 단계를 제거합니다. 이 직접 분리는 우수한 폐수 품질을 초래하여 다양한 재사용 애플리케이션에 대한 직접 배출 또는 추가 연마를 가능하게합니다.
초기 개념에서 널리 채택 된 솔루션으로 MBR 기술의 여정은 재료 과학 및 프로세스 엔지니어링에서 수십 년의 혁신을 반영합니다.
막 기술의 초기 개발 : MBR 기술의 뿌리는 다양한 분리 과정을위한 합성 막에 대한 초기 연구와 함께 20 세기 중반으로 거슬러 올라갈 수 있습니다. 주로 미세 여과 및 한외 여과를위한 수처리에서 막의 조기 적용은 생물학적 시스템과의 통합을위한 토대를 마련했다. 그러나 초기 과제, 특히 막 오염 및 높은 비용으로 인해 광범위한 채택이 제한되었습니다.
MBR 개발의 주요 이정표 : 1960 년대 후반은 MBR의 첫 번째 개념 디자인을 보았습니다. 1980 년대에 강력하고 고유 한 고유 한 중합체 막, 특히 중공 섬유 및 평평한 시트 구성의 개발로 1980 년대에 상당한 돌파구가 나왔습니다. 1990 년대에 더 많은 에너지 효율적이고 컴팩트 한 수중 구성으로 외부 (부 사이드 스트림) 멤브레인 모듈에서 전환은 또 다른 중추적 인 순간을 표시하여 MBR 시스템의 경제적 생존력과 운영 단순성을 크게 향상시켰다. 막 재료, 모듈 설계 및 운영 전략의 지속적인 발전은 MBR 성능의 경계를 지속적으로 추진했습니다.
현재 추세 및 미래의 전망 : 오늘날 MBR 기술은 전 세계적으로 다양한 폐수 처리 문제를위한 성숙하고 입증 된 솔루션입니다. 현재의 추세는 새로운 재료 및 표면 변형을 통한 막 오염성 향상, 에너지 효율 향상 (특히 폭기) 및 MBR을 더 높은 수질 및 자원 회복을 위해 다른 고급 처리 공정과 통합하는 데 중점을 둡니다. MBRS의 미래는 지속 가능한 물 관리, 수자원 재사용 및 탄력적 인 도시 수도주기의 생성에서 점점 더 중요한 역할을하는 지속적인 성장에 대한 준비가되어 있습니다.
MBR 시스템의 효능 및 작동 특성은 사용 된 막의 유형에 의해 크게 영향을받습니다. 멤브레인은 주로 재료 조성물과 생물 반응기 내의 물리적 구성에 의해 분류됩니다.
중합체 막은 다목적 성, 비용 효율성 및 확립 된 제조 공정으로 인해 MBR 시장을 지배합니다.
가장 일반적인 재료 (예 : PES, PVDF) :
폴리 비닐 리덴 불소 (PVDF) : 이것은 MBR 막에 가장 널리 사용되는 재료 중 하나입니다. PVDF 막은 우수한 화학 저항성, 특히 강한 산화제 (염소, 종종 청소에 사용되는) 및 산/염기에 유명하여 다양한 폐수 조건에서 내구성이 뛰어납니다. 또한 좋은 기계적 강도와 열 안정성을 나타냅니다.
폴리 에테르 설폰 (PES) / 폴리 설폰 (PSU) : 이들 중합체는 또한 우수한 기계적 특성, 높은 플럭스 속도 및 상대적으로 광범위한 pH 내성에 대한 일반적인 선택이다. PES 멤브레인은 종종 고성능 및 우수한 오염 저항성이 중요한 응용 분야에서 사용되지만 PVDF에 비해 강한 산화제에 대한 화학적 저항성이 약간 덜 가질 수 있습니다.
폴리 프로필렌 (PP) 및 폴리에틸렌 (PE) : 이러한 재료는 1 차 MBR 시장에서 덜 일반적이지만 특정 응용 분야에 사용되며, 특히 미세 여과 범위에서 우수한 화학 저항성과 기계적 강도를 제공합니다.
장점과 단점 :
장점 :
비용 효율성 : 일반적으로 세라믹 막에 비해 제조 비용이 낮습니다.
설계의 유연성 : 다양한 형상 (중공 섬유, 평평한 시트) 및 모듈 크기로 쉽게 제조 할 수 있습니다.
좋은 화학 저항 : 많은 중합체 막은 폐수 처리에 사용되는 일반적인 세정 화학 물질을 견딜 수 있도록 설계되었습니다.
기존 제조 : 성숙한 생산 기술은 일관된 품질과 가용성을 보장합니다.
단점 :
파울 감수성 : 발전이 이루어진 반면, 중합체 막은 여전히 유기적이고 생물학적 오염이 발생하기 쉬우므로 정기적 인 청소가 필요합니다.
온도 제한 : 일반적으로 세라믹 막에 비해 낮은 온도에서 작동하여 고온 산업 흐름에서의 사용을 제한합니다.
기계적 취약성 : 현대적인 디자인은 강력하지만 올바르게 처리 및 작동하지 않으면 물리적 손상에 취약 할 수 있습니다.
세라믹 멤브레인은 중합체 대응 물에 대한 강력한 대안을 나타냅니다. 특히 폐수 스트림에 도전하는 데 적합합니다.
재료 구성 및 특성 : 세라믹 막은 일반적으로 알루미나 (Al2O3), 지르코니아 (ZRO2), 티타니아 (TIO2) 또는 실리콘 카바이드 (SIC)와 같은 무기 물질로 만들어집니다. 이 물질은 고온에서 소결되어 다공성 구조를 형성합니다. 주요 특성에는 탁월한 경도, 화학적 불활성 및 열 안정성이 포함됩니다.
특정 응용 분야의 장점 (예 : 고온, 공격적인 화학 물질) :
극한 화학 저항 : 강산, 염기 및 공격적인 산화제에 대한 저항력이 높으므로 부식성이 높은 산업 폐수에 이상적입니다.
높은 열 안정성 : 고유 한 산업 폐수에 적합한 중합체 막 (100 ° C 이상)보다 훨씬 높은 온도에서 효과적으로 작동 할 수 있습니다.
우수한 기계적 강도 : 내구성이 뛰어나고 마모에 저항력이 있으며 신체적 손상이 덜 발생합니다.
더 긴 수명 : 강력한 특성으로 인해 세라믹 멤브레인은 종종 더 긴 작동 수명을 자랑합니다.
오염 저항 (상대) : 파울 링에 면역이되지는 않지만 친수성 성질과 가혹한 화학적 세정을 견딜 수있는 능력은 특정 고유 환경에서 더 탄력성을 만들 수 있습니다.
단점 :
높은 자본 비용 : 중합체 막보다 제조 비용이 훨씬 비싸므로 초기 투자가 더 높아집니다.
취성 자연 : 강하지 만 부서지기 쉬우 며 충격 또는 빠른 열 충격으로 골절 될 수 있습니다.
제한된 형상 : 주로 관형 또는 멀티 채널 구성으로 제공되며, 이는 소형 중합체 모듈에 비해 더 큰 발자국으로 이어질 수 있습니다.
재료를 넘어서, MBR 시스템 내에서 막의 물리적 배열은 운영 모드와 다양한 응용 분야에 대한 적합성을 지시한다.
구성에 대한 설명 : 침수 된 MBR 시스템에서, 막 모듈 (일반적으로 중공 섬유 또는 평평한 시트)은 활성 슬러지 탱크의 혼합 주류에 직접 침지된다. 투과의 측면에서 약간의 진공 (흡입)을 적용함으로써 막을 통해 투과된다. 공기는 일반적으로 멤브레인 모듈 아래에서 스파이어링되어 수색을 제공하고 오염을 줄입니다.
장점과 단점 :
장점 :
낮은 에너지 소비 (펌핑) : 낮은 막 횡단 압력 (TMP) 하에서 작동하며 외부 시스템에 비해 투과하는 흡입에 대한 에너지가 적습니다.
더 작은 발자국 : 생물학적 탱크 내에서 막의 통합은 생물학적 및 막 단위 사이의 별도의 정화기와 펌프 스테이션을 제거함으로써 공간을 절약한다.
운영 및 유지 보수의 용이성 : 비교적 간단하게 작동하고 유지 보수 (세정)를 종종 수행 할 수 있습니다. 현장 .
효과적인 파울 링 제어 : 연속 폭기는 막 표면의 효과적인 수색을 제공하여 오염을 완화하는 데 도움이됩니다.
단점 :
더 낮은 플럭스 : 일반적으로 외부 시스템에 비해 오염을 최소화하기 위해 평균 플럭스 비율이 낮습니다.
큰 탱크 볼륨이 필요합니다. 막 모듈은 생물 반응기 내의 공간을 차지하므로 기존의 활성화 된 슬러지와 비교하여 주어진 용량에 대해 더 큰 전체 탱크 부피가 필요합니다.
손상에 대한 감수성 : 막은 혼합 주류에 직접 노출되어 전처리가 충분하지 않으면 큰 잔해로 인한 손상의 위험이 증가합니다.
잠긴 MBR이 선호되는 응용 프로그램 : 수중 MBR은 시립 폐수 처리, 소규모에서 중소 산업 시설을위한 가장 일반적인 구성이며 공간이 프리미엄 및 에너지 효율성 인 응용 프로그램이 주요 고려 사항입니다. 그들은 특히 고품질 폐수 생산 및 물 재사용 프로젝트에 적합합니다.
구성에 대한 설명 : 외부 또는 사이드 스트림 MBR 시스템에서 막 모듈은 주요 생물학적 반응기 외부에 위치합니다. 혼합 주류는 고압 루프를 통해 고압 루프를 통해 멤브레인 모듈로 지속적으로 펌핑되며, 투과율이 분리됩니다. 농축 혼합 주류를 생물 반응기로 되돌립니다.
장점과 단점 :
장점 :
더 높은 플럭스 : 막 표면을 가로 질러 높은 속도에서 펌핑하는 능력으로 인해 더 높은 막 횡단 압력에서 작동 할 수 있습니다.
더 쉬운 모듈 교체/유지 보수 : 멤브레인은 생물학적 과정을 방해하지 않고 검사, 클리닝 (CIP) 및 교체를 위해 더 접근 할 수 있습니다.
운영 조건에 대한 더 나은 제어 : 펌핑은 크로스 플로우 속도의 정확한 제어를 허용하여 파울 링 제어를 돕습니다.
생물 반응기의 공간이 적습니다 : 생물학적 탱크에는 막 모듈이 없으므로 생물학적 활성을 위해 생물 반응기 부피를보다 효율적으로 사용할 수 있습니다.
단점 :
더 높은 에너지 소비 (펌핑) : 막 모듈을 통해 고속으로 혼합 주류를 펌핑하기위한 상당한 에너지가 필요합니다.
더 큰 발자국 : 일반적으로 멤브레인 스키드 및 관련 펌핑 인프라의 별도의 위치로 인해 더 큰 전체 발자국이 필요합니다.
높은 자본 비용 : 더 복잡한 배관 및 펌핑 배열은 초기 투자를 높일 수 있습니다.
오염 잠재력 증가 : 크로스 플로우 속도가 최적화되지 않으면 파울 링이 여전히 중요한 문제가 될 수 있습니다.
외부 MBR이 선호되는 응용 프로그램 : 외부 MBR은 종종 대형 산업 폐수 처리장, 고도로 농축되거나 치료하기 어려운 폐수가있는 응용 또는 특정 모듈 형상 (튜브형 세라믹 멤브레인)이 필요한 경우에 종종 선택됩니다. 모듈 제거가 필요한 강력한 청소 절차가 예상 될 때도 선호됩니다.
MBR 프로세스는 일련의 물리적, 생물학적 단계를 통해 폐수를 효율적으로 처리하도록 설계된 통합 시스템입니다. 정확한 구성은 다를 수 있지만 핵심 단계는 일관성을 유지하여 강력한 오염 물질 제거를 보장합니다.
효과적인 전처리는 모든 MBR 시스템의 장기적이고 안정적인 작동에 가장 중요합니다. 그것은 시스템 성능과 수명을 유지하는 데 중요합니다.
선별 및 그릿 제거 : 최초의 방어선 인 스크리닝은 점진적으로 더 미세한 개구부가있는 스크린을 통해 원정 폐수를 전달하는 것입니다. 이 단계는 헝겊, 플라스틱 및 펌프를 막거나 막을 물리적으로 손상시킬 수있는 기타 고형 폐기물과 같은 큰 잔해를 제거합니다. 스크리닝 후, 그릿 제거 시스템 (그릿 챔버와 같은)은 모래, 자갈 및 미사와 같은 무거운 무기 입자를 해결하는 데 사용되며, 이는 장비에 연마 된 마모를 유발하고 탱크에 축적 될 수 있습니다. MBR의 경우 미세한 스크리닝 (일반적으로 1-3mm, 때로는 더 미세)이 섬세한 막을 보호하기 위해 필수적입니다.
평등 : 폐수 유입수는 하루 종일 유량, 농도 및 온도에서 크게 변동 할 수 있습니다. 이퀄라이제이션 탱크는 버퍼 역할을하여 이러한 변형을 부드럽게합니다. 다운 스트림 생물학적 치료에 비교적 일관된 흐름과 품질을 제공함으로써, 이퀄라이제이션은 미생물 커뮤니티에 충격 하중을 방지하고 막 작동 조건의 갑작스런 변화를 최소화하여 전반적인 시스템 안정성 및 성능을 향상시킵니다.
이것은 미생물이 오염 물질을 적극적으로 분해하는 MBR 시스템의 핵심입니다.
MBR에서 활성화 된 슬러지 공정 : 고체-액체 분리를 위해 중력에 의존하는 종래의 활성 슬러지 시스템과 달리, MBR은 막을 생물학적 반응기에 직접 또는 그 후에 직접 통합한다. 이는 생물 반응기 내에서 종종 8,000 ~ 18,000mg/L 범위의 생물 반응기 내의 혼합 주류 현탁 용 고형물 (MLS)을 상당히 높은 농도를 허용하며, 기존 시스템의 2,000-4,000mg/L에 비해 종종 가능합니다. 이 높은 바이오 매스 농도는 다음을 의미합니다.
강화 된 생분해 : 유기물 (BOD/COD)을 소비하기 위해 더 많은 미생물이 존재하여 더 빠르고 효율적인 오염 물질 제거로 이어집니다.
발자국 감소 : 증가 된 처리 효율은 더 작은 반응기 부피가 동일한 처리 능력을 달성 할 수있게한다.
더 긴 슬러지 유지 시간 (SRT) : 막은 바이오 매스를 유지하여 유압 유지 시간 (HRT)보다 훨씬 더 긴 SRT를 허용합니다. SRT가 길어지면 복잡한 오염 물질을 저하시킬 수있는 느리게 성장하고 특수한 미생물의 성장을 촉진하고 슬러지 침전 특성을 향상시킵니다 (침전이 분리에 직접 사용되지 않더라도).
슬러지 생산 감소 : 더 긴 SRT에서 운영하면 일반적으로 순 슬러지 생산이 줄어들어 폐기 비용이 줄어 듭니다.
영양소 제거 (질소 및 인) : MBR은 영양소 제거에 매우 효과적이며, 종종 박테리아를 질산화 및 탈질하기위한 이상적인 조건을 유지하는 능력으로 인해 종종 기존 시스템을 능가합니다.
질소 제거 : 호기성 및 무산소 (또는 무산소/혐기성) 영역의 조합을 통해 달성된다. 호기성 구역에서 암모니아는 아질산염으로 전환 된 다음 질산염 (질산화)으로 전환됩니다. 무산소 구역에서 산소가없고 이용 가능한 탄소 공급원으로 질산염은 질소 가스 (탈질)로 전환 된 후 대기로 방출됩니다. 높은 MLSS 및 용존 산소에 대한 정확한 제어는 효율적인 질화 및 탈질을 용이하게한다.
인 제거 : 생물학적 인 제거 (BPR)는 혐기성 조건 하에서 인상 유기체 (PAOS)가 용해성 가용성 인을 흡수 한 다음 해산 된 인산 조건에서 방출하는 혐기성 구역을 통합하여 달성 할 수있다. 화학 인 제거 (예를 들어, 금속 염으로 투약)는 종종 MBR 탱크에 직접 또는 치료 후 단계로 쉽게 통합 될 수 있으며, 막은 화학적으로 침전 된 인을 완전히 제거 할 수있게한다.
이것은 MBR을 기존의 생물학적 치료와 구별하는 물리적 분리 단계입니다.
분리 프로세스 개요 : 생물학적으로 처리 된 혼합 주류는 막 표면과 접촉한다. 전형적으로 약간의 흡입 (수중 MBR의 경우) 또는 압력 (외부 MBR의 경우)은 막의 현미경 구멍을 통해 깨끗한 물 (투과)을 끌어냅니다. 현탁 된 고형물, 박테리아, 바이러스 및 고 분자량 유기 화합물은 막 표면 또는 기공 내에서 물리적으로 유지된다. 이 물리적 장벽은 부유 고체가 거의없고 병원체에서 크게 감소하는 폐수를 보장합니다.
플럭스 및 막 횡단 압력 (TMP) :
유량: 시간당 막 영역의 단위당 생성 된 투과의 부피 (예 : L/m²/HR 또는 LMH)를 나타냅니다. 그것은 막의 생산성의 척도입니다. 플럭스가 높을수록 막 영역이 적은 물이 더 많이 처리됩니다.
막 횡단 압력 (TMP) : 이것은 여과 과정을 유발하는 막을 가로 지르는 압력 차이입니다. 막을 통해 물을 당기는 데 필요한 힘입니다.
관계: 여과가 진행됨에 따라, 재료는 막 표면과 기공 내에 축적되어 흐름에 대한 저항을 증가시킨다. 일정한 플럭스를 유지하려면 TMP가 시간이 지남에 따라 증가해야합니다. 반대로, TMP가 일정하게 유지되면, 오염이 진행됨에 따라 플럭스가 감소합니다. 플럭스와 TMP 사이의 관계를 모니터링하는 것은 막 성능을 이해하고 세척 사이클을 예약하는 데 중요합니다. 오염을 제어하고 최적의 TMP 및 플럭스를 유지하는 데 정기적 인 청소 (물리 및/또는 화학 물질)가 필수적입니다.
MBR 폐수는 매우 고품질이지만 특정 응용 분야에는 추가 연마가 필요할 수 있습니다.
소독: 민감한 레크리에이션 워터로의 직접 식성 재사용 또는 배출과 같은 매우 높은 수준의 병원체 제거를 요구하는 응용의 경우 추가 소독이 사용될 수 있습니다. 일반적인 소독 방법은 다음과 같습니다.
자외선 (UV) 소독 : UV 광선을 사용하여 DNA를 손상시킴으로써 나머지 미생물을 불 활성화시킵니다. 그것은 효과적이며 잔류를 남기지 않으며 종종 재사용 응용 프로그램에 선호됩니다.
염소화/탈염증 : 염소 화합물을 첨가하여 병원체를 죽인 후 탈염에 이어 방출 또는 재사용 전에 잔류 염소를 제거합니다.
오존 화 : 미세 방지제의 소독 및 제거를 위해 오존 가스 (강력한 산화제)를 사용합니다.
세련: 산업 공정 물 또는 간접 식품 재사용과 같은 고도로 전문화 된 응용의 경우, 잔류 용존 오염 물질 (예 : 염, 미량 유기 화합물)을 제거하기 위해 추가 연마 단계가 필요할 수 있습니다. 여기에는 다음이 포함될 수 있습니다.
역삼 투 (RO) : 용해 된 염과 거의 모든 다른 오염 물질을 제거하여 초소 수를 생산하는 매우 미세한 막 공정. MBR effluent는 RO 막을 파울로부터 보호하는 RO의 우수한 전처리 역할을합니다.
나노 여과 (NF) : 막 공정은 RO보다 더 거칠지 만 한외 여과보다 더 미세하며, 다국적 이온 및 더 큰 유기 분자의 선택적 제거에 사용됩니다.
활성화 된 탄소 흡착 : 미량 유기 오염 물질, 냄새 및 색상을 제거하는 데 사용됩니다.
이온 교환 : 특정 이온의 표적화 된 제거.
MBR 기술의 통합 된 특성 및 고급 분리 기능은 기존의 폐수 처리 방법에 비해 다양한 장점을 제공하므로 광범위한 응용 분야에 강력한 선택이됩니다.
MBR 시스템의 가장 중요한 장점 중 하나는 예외적으로 고품질 처리 된 폐수를 지속적으로 생산하는 능력입니다.
현탁 된 고형물 및 병원체 제거 : 중력 퇴적에 의존하는 기존의 활성 슬러지 시스템과 달리, MBR은 물리적 막 장벽을 사용합니다. 이 장벽은 박테리아, 원생 동물 및 심지어 많은 바이러스를 포함하여 거의 모든 현탁 된 고형물 (TSS)을 효과적으로 유지합니다. 투과 체는 맑고 탁도가 매우 낮습니다. 이 높은 수준의 여과는 처리 된 물에 리 함정 또는 파울 다운 스트림 공정을 유발할 수있는 미립자 물질이 없도록합니다.
엄격한 퇴원 표준 충족 : MBR의 우수한 폐수 품질은 종종 표준 방전 허가의 요구 사항을 능가합니다. 이는 엄격한 환경 규제가있는 지역에서 점점 더 중요 해지므로 시설이 생화학 산소 수요 (BOD), 화학 산소 수요 (COD), 총 현탁 고형물 (TSS), 질소 및 인의 한계를 충족하거나 초과 할 수 있습니다. 이 기능은 환경 준수를 제공하며 방전 지점에 대한 운영 유연성을 더 많이 제공 할 수 있습니다.
우주는 특히 도시 지역과 산업 시설에서 귀중한 상품입니다. MBR 기술은 상당한 우주 절약 이점을 제공합니다.
기존 폐수 처리장과 비교 : MBR 시스템은 기존의 활성화 된 슬러지 식물에 비해 상당히 작은 물리적 영역에서 동일하거나 더 나은 처리 능력을 달성 할 수 있습니다. 이것은 주로 두 가지 요소 때문입니다.
보조 정화기 제거 : 이 막은 기존 식물에서 고체-액체 분리에 사용되는 대형 토지 집약적 이차 명확한 것을 직접 대체합니다.
더 높은 바이오 매스 농도 : MBR은 생물 반응기에서 훨씬 높은 농도의 활성 바이오 매스 (MLS)로 작동합니다. 이것은 더 작은 탱크 부피에서 더 많은 생물학적 처리가 발생한다는 것을 의미합니다.
우주 절약 혜택 : 이 풋 프린트 감소는 특히 유리합니다.
도시 지역 : 땅이 비싸고 부족한 곳.
기존 식물 개조 : 기존 사이트 경계 내에서 용량 업그레이드를 허용합니다.
산업 시설 : 사용 가능한 토지가 제한되어 있거나 핵심 생산 공정에 필요한 경우.
MBR 시스템은 여러 매개 변수에 걸쳐 향상된 처리 효율을 특징으로합니다.
증가 된 바이오 매스 농도 : 언급 한 바와 같이, 막의 반응기 내의 모든 바이오 매스를 유지하는 능력은 기존 시스템보다 MLSS 농도를 여러 배나 높게 허용한다. 이것은 다음으로 이어진다.
더 빠른 반응 속도 : 단위 부피당 오염 물질을 분해하기 위해 더 많은 미생물이 존재합니다.
충격 하중에 대한 저항 개선 : 더 크고 강력한 미생물 집단은 유입의 품질이나 양의 갑작스런 변화를 더 잘 처리 할 수 있습니다.
더 긴 슬러지 유지 시간 (SRT) : 막은 매우 긴 SRT를 가능하게하여, 복잡한 오염 물질 분해를위한 느리게 성장하는 질산화 박테리아 및 특수 유기체의 성장을 가능하게하여 전반적인 영양소 제거를 개선하고 슬러지 수율을 감소시킵니다.
슬러지 생산 감소 : 긴 SRT 및 유기물의 효율적인 분해로 인해, MBR에 의해 생성 된 과량 슬러지의 양은 일반적으로 종래의 활성화 된 슬러지 공정에서보다 낮다. 이는 슬러지 취급, 탈수 및 폐기 비용 감소로 직접 변환되며, 이는 상당한 운영 비용이 될 수 있습니다.
MBR은 더 쉽고 안정적인 작동에 기여하는 몇 가지 장점을 제공합니다.
자동화 된 작동 : 최신 MBR 시스템은 고급 제어 시스템이 막 횡단 압력 (TMP), 플럭스 및 용존 산소와 같은 주요 매개 변수를 모니터링하여 고도로 자동화됩니다. 이를 통해 최적화 된 성능, 자동 청소주기 및 원격 모니터링 기능이 가능합니다.
운영자 개입 감소 : MBR 프로세스의 높은 수준의 자동화 및 고유 안정성은 기존 플랜트에 비해 운영자로부터 일상적인 수동 개입이 필요하다는 것을 의미합니다. 숙련 된 운영자는 여전히 감독 및 유지 보수에 중요하지만 시스템은 많은 일상적인 조정을 자동으로 처리하여 다른 작업의 직원을 확보하고 인적 오류의 위험을 줄입니다. 구별기 운영 문제 (벌킹 또는 거품 등)의 제거는 또한 일일 관리를 단순화합니다.
MBR 시스템에 의해 생산 된 유출 물질의 뛰어난 품질은 소형 설계 및 운영 이점과 함께 다양한 부문에서 광범위한 채택을 이끌어 냈습니다. 시립 폐수 처리에서 전문화 된 산업 공정 및 중요한 물 재사용 이니셔티브에 이르기까지 MBR 기술은 현대적인 물 관리의 초석으로 입증되었습니다.
MBR 기술의 주요 및 가장 광범위한 적용은 국내 하수를 처리하는 것입니다.
국내 하수 처리 : MBR은 시립 폐수 처리장 (WWTP), 특히 토지 가용성이 제한되어 있거나 더 엄격한 퇴원 규정이있는 도시 및 교외 지역에서 점점 더 선호됩니다. 이들은 가정 및 상업용 폐수에서 유기물, 매달린 고형물 및 병원체를 효과적으로 제거하여 기존의 활성화 된 슬러지 공정보다 훨씬 깨끗한 폐수를 일관되게 생성합니다. 이로 인해 해역 수용에 대한 환경 영향이 줄어 듭니다.
도시 물 재사용 요구 사항 충족 : 인구가 증가하고 물 스트레스가 증가함에 따라 전세계 도시는 폐수를 폐수보다는 소중한 자원으로 찾고 있습니다. 고품질 (탁도, 사실상 부유 고형물 없음 및 높은 병원체 제거) 인 MBR 유출 물은 물 재사용 응용을위한 추가 고급 처리 공정을위한 사료로 이상적입니다. 여기에는 공공 공원, 골프 코스 및 농업 토지의 관개뿐만 아니라 산업 공정 물 및 대수층 재충전이 포함되지만 이에 국한되지는 않습니다.
산업 폐수는 종종 높은 농도의 특정 오염 물질, 변동 하중 및 도전적인 화학적 조성물을 특징으로합니다. MBR은 이러한 복잡한 스트림에 대한 강력하고 적응 가능한 솔루션을 제공합니다.
식품 및 음료, 의약품, 직물 및 화학 산업의 응용 :
음식과 음료 : 음식 및 음료 가공의 폐수에는 종종 높은 유기농 부하, 지방, 오일 및 그리스 (안개)가 포함됩니다. MBR은 이러한 하중을 효과적으로 처리하여 배출 제한 또는 내부 재사용에 적합한 물 생산 (예 : 세척, 보일러 피드)을 준수 할 수 있습니다.
의약품 : 제약 폐수는 복잡하고 때로는 억제 성 유기 화합물뿐만 아니라 활성 제약 성분 (API)을 함유 할 수 있습니다. 긴 슬러지 유지 시간과 안정적인 바이오 매스를 갖는 MBR은 이들 화합물을 분해하고 고품질 폐수를 생성하여 강력한 화학 물질의 환경 방출을 최소화하는 데 효과적입니다.
직물 : 섬유 폐수는 종종 색이 높으며 다양한 염료와 화학 물질을 포함합니다. MBR은 색상 및 유기 오염 물질을 효율적으로 제거하여 규정 준수를 돕고 염색 공정 내에서 또는 기타 비 포기 용도 내에서 물 재사용을 촉진 할 수 있습니다.
화학 산업 : 화학 식물은 다양하고 종종 위험한 폐수 스트림을 생산합니다. 특히 화학적으로 내성 중합체 또는 세라믹 막을 이용할 때 MBR의 강력한 특성은 도전적인 폐수의 처리를 가능하게하여 종종 비용이 많이 드는 오프 사이트 처리의 필요성을 줄입니다.
특정 오염 물질 제거 : 일반적인 유기 및 현탁 된 고형물 제거 외에도 MBR은 특정 오염 물질을 표적으로하는 데 능숙합니다. 다양하고 고도로 농축 된 미생물 집단을 유지하는 그들의 능력은 재발 성 유기 화합물의 분해와 질소 제거를위한 효율적인 질화/탈질을 가능하게하며, 이는 많은 산업 폐수에 결정적이다. 다른 공정 (예 : 분말 활성탄)과 결합하면 MBR은 미세 방지제와 같은 새로운 오염 물질을 다룰 수 있습니다.
MBR은 주로 폐수를 처리하는 반면, 폐수 품질은 식수를 생산하는 시스템, 특히 수원 손상 또는 고급 수 정제 체계에 대한 우수한 전처리 단계가됩니다.
역 삼투압에 대한 전처리로서의 MBR : 궁극적 인 목표가 식용 품질의 물을 생산하는 것이라 (또는 초 이성 산업 응용의 경우), 역삼 투 (RO)는 종종 용해 된 염과 추적 오염 물질을 제거하는 기술입니다. 그러나, RO 막은 현탁 된 고체, 유기물 및 미생물에 의한 파울 링에 매우 취약하다. 이러한 파울 런트가 거의 없어지는 MBR 폐수는 RO 시스템에 이상적인 피드 역할을합니다. 이 MBR-RO 조합은 RO 막의 수명을 크게 연장하고, 청소 빈도를 줄이며, 전반적인 운영 비용을 낮추어 고급 수 정제가보다 경제적으로 생존 할 수있게합니다.
고품질 식수 생산 : 간접적 인 Potable Reuse (IPR) 또는 DPR (Direct Potable Reuse) 체계에서, MBR-RO 시스템은 종종 AP (Advanced Oxidation Processes)가 이어지고 엄격한 식수 표준을 충족하거나 초과하는 물을 생산하는 최전선에 있습니다. 이를 통해 지역 사회는 처리 된 폐수를 사용하여 식수 공급을 보강하여 물 안보에 크게 기여할 수 있습니다.
MBR이 고품질의 소독 된 폐수를 생산할 수있는 능력은이를 다양한 물 재사용 및 재활용 응용 분야의 핵심 기술로 직접 배치하여 담수 공급원에 대한 의존도를 줄입니다.
관개: MBR 유출수는 농업 작물, 골프 코스, 공공 장소 및 주거 지역의 무제한 관개에 널리 사용됩니다. 낮은 현탁 고형물과 병원체 수는 건강 위험을 최소화하고 관개 시스템의 막힘을 방지합니다.
산업 냉각 : 많은 산업에서는 타워를 냉각시키고 공정 냉각을 위해 대량의 물이 필요합니다. MBR 처리 된 물은 신선한 메이크업 물에 대한 수요를 크게 상쇄하여 운영 비용과 환경 영향을 줄일 수 있습니다. MBR 폐수의 낮은 파울 링 전위는 특히 열 교환 장비에 유리합니다.
간접적 인 재사용 : 여기에는 식수 공장에 의해 추출되고 추가로 처리되기 전에 지하수 대수층 또는 지표수 저장소와 같은 환경 완충제에 고도로 처리 된 폐수를 도입하는 것이 포함됩니다. MBR 시스템은 이러한 체계에 대한 다중 배리어 접근에서 중요한 구성 요소로서 환경 완충액으로 유입되는 물의 품질을 보장합니다. 고품질 MBR은 환경 및 미래의 식수 공급에 대한 위험을 최소화합니다.
MBR 기술은 상당한 이점을 제공하지만 도전이없는 것은 아닙니다. 이러한 한계를 이해하는 것은 MBR 시스템의 성공적인 설계, 운영 및 유지 보수에 중요합니다.
막을 MBR 시스템에서 가장 중요한 운영 과제로 남아 있습니다. 그것은 막 표면 또는 기공 내에서 다양한 재료의 축적을 지칭하여 투과의 플럭스가 감소하고 막 횡단 압력 (TMP)의 증가를 초래한다.
파울 링 유형 (유기, 무기, 생물학적) :
유기농 파울 링 : 가용성 유기 화합물 (단백질, 다당류, 겸손한 물질 및 지방, 오일 및 그리스 - 안개)의 침착 및 흡착으로 인해 폐수에서 막 표면 및 기공으로 향합니다. 이 끈적 끈적한 물질은 "케이크 층"또는 블록 구멍을 형성하여 유압 저항을 상당히 증가시킵니다.
무기 파울 링 (스케일링) : 용해 된 무기 염 (예를 들어, 탄산 칼슘, 수산화 마그네슘, 실리카 및 철 침전물)이 용해도 한계를 초과하고 막 표면에 직접 침전 될 때 발생합니다. 이것은 제거하기 어려운 단단한 결정 층을 형성합니다.
생물학적 오염 (생물 기운) : 막 표면에서 미생물 (박테리아, 곰팡이, 조류)의 성장을 포함하여 얇고 끈기있는 바이오 필름을 형성합니다. 이들 바이오 필름은 유기물 오염을 더욱 향상시키고 제거에 대한 내성이 높은 세포 외 중합체 물질 (EPS)을 배설 할 수있다.
콜로이드 파울 링 : 막 표면에 침착하거나 모공에 롯지를 뿌린 미세, 정착 할 수없는 입자 (예를 들어, 점토, 미사, 금속 수산화물)의 축적으로 인한 결과.
파울 링에 영향을 미치는 요인 : 파울 링은 다양한 요인에 의해 영향을받는 복잡한 현상입니다.
폐수 특성 : 유입수의 고농도의 현탁형 고형물, 유기물, 영양소 및 특정 무기 이온은 오염을 악화시킬 수 있습니다.
운영 조건 : 높은 플럭스 속도, 불충분 한 폭기 (수중 MBR에서 수색), 짧은 유압 유지 시간 (HRT) 및 불안정한 혼합 주류 특성 (예 : PH 변동, 슬러지 여과성 불가능)은 오염을 가속화 할 수 있습니다.
막 특성 : 막 자체의 물질 (소수성/친수성), 기공 크기, 표면 전하 및 거칠기는 오염에 대한 감수성에 영향을 줄 수 있습니다.
장기 혜택에도 불구하고 MBR 시스템의 초기 자본 및 지속적인 운영 비용은 기존의 치료 방법보다 높을 수 있습니다.
초기 투자 비용 : MBR 시스템은 일반적으로 전통적인 활성화 슬러지 플랜트에 비해 초기 자본 지출이 더 높습니다.
멤브레인 모듈 비용 : 막 자체는 자본 비용의 중요한 구성 요소입니다.
특수 장비 : MBR은 특수 펌프, 멤브레인 수색을위한 송풍기 및 고급 제어 시스템이 필요하며 초기 투자를 추가해야합니다.
전처리 요구 사항 : 멤브레인을 보호하기위한 미세한 선별 및 때로는 추가 전처리 단계가 필요하면 선불 비용이 증가 할 수 있습니다.
그러나 발자국 감소는 때때로 인구 밀도가 높은 지역에서 토지 취득 비용을 상쇄 할 수 있다는 점에 유의해야합니다.
운영 비용 (에너지, 화학 물질) :
에너지 소비 : MBR은 일반적으로 기존 시스템보다 에너지 집약적이며 폭기 (생물학적 활동 및 막 수색)는 가장 큰 에너지 소비자이며 종종 총 에너지 수요의 50-70%를 차지합니다. 투과 펌핑은 또한 에너지 사용에 기여합니다.
화학 비용 : MBR은 슬러지 생산량을 줄이지 만 막 청소에 사용되는 화학 물질 (예 : 염소, 산, 알칼리) 및 때로는 화학 인 제거 또는 pH 조정에 대한 비용이 발생합니다.
막 교체 : 멤브레인은 유한 수명 (일반적으로 운영에 따라 5-10 년)을 가지고 있으며주기적인 대체품은 상당한 반복 운영 비용을 나타냅니다.
막의 물리적 무결성을 유지하는 것이 폐수 품질을 보장하는 데 가장 중요합니다.
막 손상 가능성 : 막, 특히 중공 섬유는 물리적 손상에 취약 할 수 있습니다.
연마 입자 : 혼합 된 주류에 날카로운 또는 연마성 입자가 존재하게되는 부적절한 전처리.
과도한 기계적 스트레스 : 설치 또는 유지 보수 중에 높은 흡입 압력, 공격적인 공기 수수 또는 부적절한 취급은 섬유 파손 또는 시트 찢어질 수 있습니다.
화학 분해 : 장기간에 걸쳐 지나치게 공격적인 세정 화학 물질 또는 고농도의 산화제에 노출되면 막 재료가 분해 될 수 있습니다.
모니터링 및 유지 보수 : 막 손상의 위험을 완화하고 일관된 폐수 품질을 보장하려면 엄격한 모니터링 및 유지 보수 프로토콜이 필수적입니다.
온라인 모니터링 : 투과성 탁도, 막 횡단 압력 (TMP) 및 플럭스의 지속적인 모니터링은 막 무결성의 위반에 대한 즉각적인 표시를 제공 할 수 있습니다. 침투 탁도의 갑작스런 증가는 적기입니다.
무결성 테스트 : 압력 부패 테스트 (PDT) 또는 버블 포인트 테스트와 같은 정기적 인 무결성 테스트는 폐수 품질에 크게 영향을 미치기 전에 작은 누출 또는 섬유 파손을 감지하기 위해 수행됩니다. 이 테스트에는 공기로 막 모듈을 압력화하고 압력 강하를 모니터링하는 것이 포함되며, 이는 누출을 나타냅니다.
육안 검사 : 멤브레인 모듈의 정기적 인 육안 검사는 가시적 인 손상 징후 또는 과도한 파울 링을 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.
수리/교체 : 손상된 섬유 또는 모듈은 시스템 성능 및 폐수 품질을 유지하기 위해 신속하게 수리하거나 교체해야합니다.
효과적인 유지 보수 및 적시 청소는 MBR 막의 지속적인 성능, 수명 및 경제적 생존력에 절대적으로 중요합니다. 엄격한 청소 요법이 없으면 막 오염으로 인해 시스템을 빨리 작동 할 수 없습니다.
사전 예방 및 주간 모니터링 및 간단한 물리적 측정은 MBR 유지 보수의 중추를 형성합니다.
TMP 및 플럭스 모니터링 : 막 횡단 압력 (TMP) 및 투과 플럭스의 지속적인 모니터링은 MBR 시스템의 가장 중요한 작동 지표입니다.
TMP 트렌드 : 정상적인 작동 하에서, TMP는 경미하고 가역적 인 파울 런트 층이 축적되면서 점차 증가합니다. TMP의 가파른 또는 갑작스런 증가는 빠른 오염을 의미하며, 이는보다 집중적 인 청소 또는 문제 해결이 필요하다는 것을 나타냅니다.
플럭스 트렌드 : 안정적인 플럭스를 유지하는 것이 중요합니다. 일정한 TMP에서 플럭스 감소 또는 표적 플럭스를 유지할 수없는 능력은 파울 링 및 행동의 필요성을 신호로 신호를 보냅니다.
운영자는 이러한 트렌드를 사용하여 청소주기를 예약하고 효과를 평가합니다. 유행 과거 데이터는 예측 유지 보수 및 청소 주파수의 최적화를 허용합니다.
육안 검사 : 막 모듈과 생물 반응기의 정기적 인 시각적 검사가 필수적입니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
공기 수색 분포 : 막 아래의 공기 확산기가 막 표면으로부터 오염제를 효과적으로 제거하기 위해 균일하고 활발한 공기 수색을 제공합니다. 차단 된 디퓨저는 국소화 된 파울 링으로 이어질 수 있습니다.
막 표면 : 막 섬유 또는 시트의 가시 슬러지 축적, 생체 성장 또는 물리적 손상 징후를 찾고 있습니다.
생물 반응기 건강 : 거품, 벌킹 또는 특이한 색상의 징후에 대한 혼합 주류를 관찰하여 막 성능에 영향을 미치는 건강에 해로운 생물학적 과정을 나타낼 수 있습니다.
폭기 최적화 : 단지 수색하는 것 외에도 폭기는 생물학적 활동 (미생물에 산소 제공)과 막 세정에 최적화되어야합니다. 적절한 공기 유량 및 분포는 막 표면에 밀도가 높고 돌이킬 수없는 케이크 층의 형성을 방지하여 느슨하게 부착 된 입자의 지속적인 탈퇴를 보장합니다.
MBR 청소 방법은 일반적으로 일상적인 물리적 세정에서보다 공격적인 화학적 중재에 이르기까지 강도와 빈도로 분류됩니다.
역 세척 (또는 백 플러싱) :
설명: 이것은 가장 빈번하고 가장 공격적인 청소 방법입니다. 여기에는 막을 통과하는 투과의 흐름을 잠시 반전시켜 막 표면에서 축적 된 오염 물질을 밀고 혼합 된 주류로 밀어 넣는다. 침수 된 MBR의 경우, 이것은 종종 내부 (또는 투과의 측면)에서 막의 외부 (혼합 주류 측)로 약간의 깨끗한 투과 물 (또는 때로는 처리 된 폐수)의 약간의 양압을 적용하는 것을 포함한다. 공기 수수심은 일반적으로 역류 중에 계속 켜지지 않습니다.
빈도 및 효율성 : 백 워싱은 종종 30-60 초 동안 10-20 분마다 자주 수행됩니다. 느슨하고 가역적 인 오염 물질 (동적 막 또는 가볍게 흡착 된 입자)을 제거하고 정상 작동 중에 비교적 안정적인 플럭스를 유지하는 데 매우 효과적입니다. 물리적 청소 방법으로 간주됩니다.
화학적으로 향상된 역 세척 (CEB) :
설명: CEB는 낮은 농도의 청소 화학 물질이 역 세척수에 첨가되는보다 집중적 인 물리적 세정 방법입니다. 화학 용액은 막을 통해 펄스되거나 짧은 기간 동안 흡수되기 전에 백 세포를 깎아냅니다. 이것은 역세의 물리적 제거와 파울 런트를 용해하거나 분산시키는 화학 작용과 결합합니다.
역 세척을 개선하기 위해 화학 물질 사용 : CEB는 전형적으로 유기 및 생물학적 오염 물질에 차아 염소산 나트륨 (NaClo)과 같은 산화제를 사용하거나 무기 스케일링을 위해 산 (예를 들어, 구연산)을 사용합니다. 화학적 농도는 완전 화학 청소보다 낮으며 접촉 시간이 짧습니다.
빈도 및 효율성 : CEB는 표준 역 세척보다 덜 빈번하게 수행되며, 보통 파울 링 률에 따라 매일 한 번 ~ 일주일. 이들은보다 지속적이지만 여전히 가역적이며 파울 런트를 제거하고 완전한 화학적 세정의 필요성을 지연시키는 데 효과적입니다.
화학적 세정 (클리닝-내장-CIP) :
설명: CIP는 물리적이고 화학적으로 향상된 역 세척이 더 이상 충분하지 않을 때 막 투과성을 복원하도록 설계된보다 공격적이고 덜 빈번한 세정 방법입니다. 여기에는 막 모듈 또는 뱅크를 분리하고 혼합 주류를 배출 한 다음 장기간 (몇 시간에서 밤) 모듈을 통해 농축 화학 청소 용액을 재순환합니다.
청소제의 유형 (산, 알칼리, 산화제) :
알칼리성 세정제 (예를 들어, 차아 염소 나트륨 - 나 클로, 수산화 나트륨 -NAOH) : 유기 파울 턴제 (단백질, 다당류, 겸손 물질) 및 생물학적 필름을 용해 및 분산시키는 데 매우 효과적입니다. NaClo는 또한 소독제 역할을합니다.
산성 세정제 (예 : 구연산, 옥살산, 염산 -HCl) : 주로 무기 스케일드 (예 : 탄산 칼슘, 수산화 마그네슘, 철분 침전물)를 용해시키는 데 사용됩니다.
기타 특수 청소기 : 특정 파울 트 조성에 따라, 효소와 같은 다른 화학 물질 (특정 유기 화합물의 경우), 계면 활성제 또는 독점 제제가 사용될 수있다.
청소 프로토콜 : CIP는 일반적으로 일련의 단계를 포함합니다.
격리 및 배수 : 멤브레인 모듈은 오프라인으로 취해 혼합 된 주류가 배수됩니다.
헹굼 : 느슨한 고체를 제거하기 위해 스며 들어 헹구십시오.
화학 담수/재순환 : 적절한 세정 용액 (산 또는 알칼리성, 종종 순차적)이 도입되어 지정된 지속 시간 및 온도 (종종 청소를 향상시키기 위해 상승 함) 동안 막 모듈을 통해 흡수하거나 지속적으로 재순환 할 수 있습니다.
헹굼 : 화학 물질 세정 후 모든 화학 잔류 물을 제거하기 위해 깨끗한 물로 철저한 헹굼이 중요합니다.
서비스 복귀 : 모듈은 종종 모니터링 된 시작 단계와 함께 서비스로 반환됩니다.
빈도 및 효율성 : CIP는 훨씬 덜 자주, 일반적으로 한 달에 한 번에서 몇 개월마다 또는 사전 설정 임계 값에 도달하는 TMP 트렌드에 의해 지시됩니다. 그들은 막의 원래 투과성의 상당 부분을 복원하는 데 매우 효과적입니다.
오프라인 청소 (클리닝-경찰) : 일부 심한 오염 시나리오 또는 주기적 깊은 세척의 경우 탱크에서 멤브레인 모듈을 제거하고 전용 오프 사이트 청소 탱크에서 담그거나 청소할 수 있습니다. 이것은보다 공격적인 화학 물질, 더 높은 온도 또는 더 긴 몸을 담그는 시간을 허용하며, 심하게 파울 된 모듈에 효과적 일 수 있습니다.
MBR 기술의 이론적 장점과 운영 메커니즘은 강력하지만, 실제 영향은 성공적인 실제 구현을 통해 가장 잘 입증됩니다. 이 사례 연구는 다양한 척도와 응용 분야에서 MBR의 다양성과 효과를 강조하여 성능에 대한 귀중한 통찰력과 배운 교훈을 제공합니다.
여기서는 일반적이고 중요한 MBR 응용 프로그램을 나타내는 몇 가지 가상의 예를 살펴 보겠습니다. 실제 기사를 작성할 때 구체적인 데이터로 구체적이고 게시 된 사례 연구를 찾고 싶을 것입니다.
예 1 : 물 재사용을위한 도시 도시 폐수 처리
위치/프로젝트 : 인구 밀도가 높은 해안 도시 (예 : 바르셀로나, 싱가포르 또는 캘리포니아의 일부와 같은 물 부족이 발생하는 곳)에서 "Aquacity Reclaim Project"를 상상해보십시오.
문제 해결 : 이 도시는 물 수요 증가, 담수 자원 감소 및 기존 폐수 처리장 (WWTP)의 엄격한 배출 제한에 직면했습니다. 기존 공장은 또한 그 용량에 가깝고 귀중한 도시 토지를 점령했습니다.
MBR 솔루션 : 새롭고 중앙 집중식 MBR 시설이 건설되었으며, 50,000 m³/일 (약 13.2 mgd)의 시립 폐수를 치료하도록 설계되었습니다. 이 시스템은 침수 된 중합체 (PVDF) 막을 이용 하였다. 이어서, 고품질 MBR 폐수는 산업 공정 수와 간접적 인 식용 재사용에 대한 역 삼투압에 의해 UV 소독 및 소수에 의해 추가로 처리되었다.
성능 데이터 :
폐수 품질 : 일관되게 TSS <1 mg/L, BOD <3 mg/L, 총 질소 <5 mg/L, 그리고 배설 대장균의 사실상 완전한 제거. 탁도는 일반적으로 0.1 NTU 미만입니다.
발자국 감소 : 기존 시스템을 크기의 3 배로 교체하여 공공 용도로 상당한 토지를 확보했습니다.
물 재사용 : 이 도시는 포기가 불가능한 물 수요의 30%를 상쇄하고 대수층 재충전에 기여하여 물 안보를 향상시킬 수있었습니다.
주요 테이크 아웃 : 도시 환경에서 상당한 우주 절약 혜택과 함께 고급 재사용에 적합한 고품질 폐수를 제공하는 동시에 MBR이 대형 도시 흐름을 처리하는 능력을 보여줍니다.
예 2 : 식품 가공 공장에서의 산업 폐수 처리
위치/프로젝트 : 엄격한 지역 퇴원 규정 (예 : 네덜란드의 유제품 농장 또는 음료 공장, 높은 환경 표준으로 알려진 유제품 농장 또는 음료 공장)이있는 농촌 지역의 "녹색 푸드 가공 시설".
문제 해결 : 식품 가공 공장은 변동하는 유기 부하 (높은 BOD/COD, 지방, 오일 및 그리스)를 갖는 고강도 폐수를 생성하고 퇴원 수수료와 잠재적 인 허가 위반에 직면했습니다. 담수 소비를 줄이려는 욕구도있었습니다.
MBR 솔루션 : 세라믹 관형 막을 갖는 외부 (사이드 스트림) MBR 시스템을 설치하여 1,000 m³/일 (약 0.26 mgd)의 공정 폐수를 처리했습니다. 세라믹 막의 선택은 고온 청소 가능성과 도전적인 산업 파울 레이트에 대한 강력한 성능에 의해 주도되었습니다. 처리 된 물을 비접촉 냉각 및 세척 응용에 대해 재사용 하였다.
성능 데이터 :
오염 물질 제거 : > 98% BOD 제거,> 95% COD 제거 및 효과적으로 관리 된 FOG를 달성하여 모든 로컬 배출 한도를 충족 시켰습니다.
물 재활용 : 처리 된 폐수의 약 70%의 재활용을 가능하게하여 민물 섭취량 및 배출량을 크게 줄였습니다.
견고성 : 유기 충격 부하에 대한 탄력성과 특정 산업 파울 레이트에 대한 효과적인 청소.
주요 테이크 아웃 : 특히 세라믹 멤브레인과의 도전적인 산업 환경에서 MBR의 강력한 성능을 보여줍니다.
예 3 : 원격 커뮤니티 폐수 처리
위치/프로젝트 : 민감한 생태 지역 (예 : 국립 공원 또는 원격 관광 목적지)의 "Mountain View Eco Resort".
문제 해결 : 리조트는 깨끗한 지역 환경과 현장 관개를 위해 예외적으로 깨끗한 폐수를 생성하는 작고 신뢰할 수있는 폐수 처리 솔루션이 필요했습니다. 기존 시스템은 너무 크고 복잡하여 원격으로 작동하기에는 복잡했습니다.
MBR 솔루션 : 소형의 모듈 식 침지 된 MBR 시스템 (200m³/일, 약 0.05 mgd)을 설치 하였다. 자동화 된 컨트롤과 최소 발자국은 원격 위치에 이상적이었습니다.
성능 데이터 :
폐수 품질 : 민감한 물 및 무제한 관개로의 직접 배출에 적합한 폐수를 생산하여 일관되게 매우 낮은 영양소 및 병원체 한계를 충족시킵니다.
운영 단순성 : 원격 모니터링 및 자동화 된 청소주기는 지속적인 현장 운영자 존재의 필요성을 최소화했습니다.
환경 보호 : 지역 생태계에 해로운 영향을 미치지 않았습니다.
주요 테이크 아웃 : 컴팩트 한 특성, 고출력 품질 및 운영 안정성으로 인해 분산 된 응용, 원격 위치 및 민감한 환경에 대한 MBR의 적합성을 강조합니다.
과거의 MBR 구현을 분석하면 향후 프로젝트에 대한 중요한 통찰력을 제공하여 일반적인 함정을 피하고 성능을 최적화하는 데 도움이됩니다.
일반적인 함정과 피하는 방법 :
부적절한 전처리 : 이것은 MBR 운영 문제와 막 손상의 가장 빈번한 원인입니다. 솔루션에는 강력한 미세 스크리닝 (1-3mm 이하), 효과적인 그릿 제거, 때로는 안개가 높은 하중을위한 용해 된 공기 부유 (DAF)가 포함됩니다.
파울 링 제어를위한 적절한 디자인 부족 : 특정 폐수 특성을 설명하지 않거나 불충분 한 공기 수수를 설계하면 빠르고 돌이킬 수없는 파울 링으로 이어질 수 있습니다. 이를 피하려면 철저한 파일럿 테스트와 경험이 풍부한 MBR 설계 엔지니어가 필요합니다.
불충분 한 운영자 교육 : MBR은 정교한 시스템입니다. 운영자는 자동화 된 컨트롤, 멤브레인 청소 프로토콜, 무결성 테스트 및 문제 해결에 대한 포괄적 인 교육이 필요합니다.
에너지 비용 과소 평가 : 소형이지만 MBR은 주로 폭기로 인해 에너지 집약적 일 수 있습니다. 에너지 효율을위한 신중한 설계 (예 : 최적화 된 공기 수수, 효율적인 송풍기)가 중요합니다.
불량 화학 청소 전략 : 잘못된 화학 물질, 잘못된 농도 또는 불충분 한 담그는 시간을 사용하면 비효율적 인 청소 또는 막 손상이 발생할 수 있습니다. 종종 막 공급 업체에 의해 유도 된 화학적 세정에 대한 체계적인 접근 방식이 중요합니다.
MBR 운영을위한 모범 사례 :
사전 파울 링 관리 : TMP 트렌드를 기반으로 정기적 인 역 세척 및 CEB를 구현하십시오. CIP를 수행하기 위해 심한 파울 링을 기다리지 마십시오.
일관된 전처리 : 화면이 정기적으로 청소되고 유지되고 그릿 제거 시스템이 최적화되어 있는지 확인하십시오.
안정적인 생물학 유지 : 주요 생물학적 파라미터 (예 : MLSS, 용존 산소, pH)를 모니터링하여 건강하고 안정적인 미생물 커뮤니티를 보장하며, 이는 전반적인 성능과 파울 링 감소에 중요합니다.
정기적 인 무결성 테스트 : 막 위반을 조기에 감지하여 폐수 품질을 보호하기 위해 압력 부패 또는 버블 포인트 테스트를 일상적으로 수행합니다.
폭기 최적화 : 과도한 에너지 소비없이 막을 깨끗하게 유지하기 위해 공기 정지가 충분하고 균등하게 분포되어 있는지 확인하십시오.
포괄적 인 데이터 로깅 : 작동 데이터 (TMP, 플럭스, 청소 주파수, 화학적 사용)를 수집하고 분석하여 트렌드를 식별하고 프로세스를 최적화하며 유지 보수 요구를 예측합니다.
제조업체 지침 및 지원 : 멤브레인 제조업체의 운영 및 청소 가이드 라인에 면밀히 준수하고 기술 지원을 활용하십시오.
86 - 571 - 88647609
+ 86-15267462807
영어
아라비아
스페인어