Projekta fons
- Problēma:Notekūdeņu attīrīšanas iekārtu attīrīšanas sistēma ir sasniegusi sava kalpošanas laika beigas, un ir tādas problēmas kā normāla magnētiskās plūsmas vājināšanās, šķiedras pārrāvums un ražošanas jaudas samazināšanās.
- Mērķis:Izveidot membrānas sistēmu ar jaudu 50 000 m³/dienā, ieskaitot saistīto aprīkojumu.
- Grūtības:1. Sasniegt A klases notekūdeņu kvalitātes standartu 2. Bioķīmiskajā procesā izvadīt slāpekli un fosforu
Līdz ar pilsētvides attīstības, vides monitoringa un melnā un smakojošā ūdens attīrīšanas prasībām pieaudzis pieprasījums pēc notekūdeņu attīrīšanas ap notekūdeņu attīrīšanas iekārtām. Tā MBR membrānas sistēma darbojas kopš 2013. gada, izmantojot iegremdētu PVDF dobu šķiedru ultrafiltrācijas membrānas komponentus ar poru izmēru 0,1 μm. Notekūdeņu attīrīšanas iekārtas projektētā attīrīšanas jauda ir 10 000 kubikmetri dienā, un tajā tiek izmantots AAO + MBR process. Attīrītie notekūdeņi atbilst pilsētas notekūdeņu attīrīšanas iekārtu piesārņojošo vielu novadīšanas standarta A klases standartam (GB 18919-2002). Pašlaik tai ir jāatjaunina MBR membrānas sistēma, lai apmierinātu ražošanas un sociālās vajadzības.
Pārskats par notekūdeņu attīrīšanas iekārtām
Procesa plūsma
Procesa plūsma, kā parādīts 1. attēlā, ietver primāro apstrādi, izmantojot rupjus un smalkus sietus, gāzētas smilšu kameras un membrānas sietus, lai noņemtu neorganiskās vielas un aizsargātu MBR sistēmu ar 1 mm atstarpi membrānas sietos. Sekundārajā apstrādē tiek izmantots AAO+MBR process, tostarp pirms-anoksiskā tvertne un pastiprināta ķīmiskā fosfora noņemšana aerobajā tvertnē, ja nepieciešams. Pirms novadīšanas notekūdeņi tiek dezinficēti ar UV starojumu. Dūņu apstrāde sastāv no fiziskas sabiezēšanas un dziļas atūdeņošanas ar plākšņu karkasu, lai sasniegtu 50-60% mitruma saturu pirms ārējās iznīcināšanas.
Ietekmes un notekūdeņu kvalitāte
Iekārta ir projektēta, lai sasniegtu A klases notekūdeņu kvalitātes standartus. Tā kā ieplūde ietver lietus ūdeņus, ieplūdes koncentrācija var atšķirties, tāpēc bioķīmiskajā procesā ir jākoncentrējas uz slāpekļa un fosfora atdalīšanu.
Pašreizējais statuss un problēmas MBR membrānas sistēmā
MBR sistēmas aprīkojuma stāvoklis
MBR membrānas baseins un aprīkojuma telpa*: MBR membrānas baseins, kas savienots ar AAO un UV dezinfekcijas baseiniem, sastāv no divām taisnstūrveida pazemes tvertnēm ar 11 šūnām katrā grupā, katrā šūnā ir 8 membrānas kasetes (kopā 176 PVDF šķiedru membrānu komplekti ar<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).
Ķīmiskās tīrīšanas telpa*: atrodas virs ražošanas zonas, tajā ir 3 ķīmisko vielu uzglabāšanas tvertnes skābēm, sārmiem un NaClO MBR sistēmai.
MBR darbības režīms*: membrānas baseini darbojas 8 minūšu ražošanas un 2 minūšu gaisa tīrīšanas režīmā. Katram baseinam reizi stundā tiek veikta CEB (tiešsaistes tīrīšana), kas ietver 10 minūšu ķīmisko mazgāšanu, 15 minūšu pauzi, 5 minūšu mazgāšanu, 8 minūšu skalošanu un 17 minūšu pauzi. Bezsaistes tīrīšana tiek veikta katru nedēļu vienā membrānas baseinā.
Problēmas un cēloņi MBR membrānas sistēmā
Galvenās problēmas ir plūsmas samazināšanās/samazināta jauda/šķiedras plīsums un aizsērēšana/palielināta tīrīšanas biežums un intensitāte. Iemesli ietver:
1. Membrāna sasniedz paredzēto kalpošanas laiku - veiktspēja samazinās, ietekmējot plūsmu un ietilpību
2. Pārmērīgs manuālās tīrīšanas biežums un intensitāte -, kas izraisa šķiedru pārrāvumu un izbiršanu, samazinot efektīvo membrānas laukumu.
3. Neatgriezeniska mērogošana, paaugstināts transmembrānas spiediens -, kas ietekmē plūsmu
4. Palielināta tīrīšana -, kas samazina efektīvas darbības laiku, kā rezultātā samazinās ražošanas jauda
5. Agrīna apkope, nepareiza tīrīšana -, kas pastiprina membrānas noārdīšanos
Risinājumi
1. Vispārējā pieeja
Jaunināšana saglabās esošos kasetes izmērus, vienlaikus mainot iekšējo struktūru un aizstājot pašreizējos moduļus ar lielākas plūsmas PVDF ultrafiltrācijas membrānām (<0.1 μm).
2. Projektēšanas aprēķini
Strāvas plūsma*: katrā membrānas šūnā ir 8 kasetes ar membrānas laukumu 12 800 m² vienā šūnā, un strāvas plūsma svārstās no 7,8 līdz 15,6 l/(m²·h).
Darbības parametri*: sistēma turpinās ar 8 min ieslēgšanas/2 minūtes izslēgšanas darbību, vienam membrānas baseinam bezsaistē, lai veiktu tīrīšanu katru dienu, un citam tiks veikta tiešsaistes tīrīšana katru stundu. Lai sasniegtu jaudas mērķus, kopējai membrānas laukumam katrā pusē jābūt vismaz 140 800 m², ar plūsmas prasībām no 13,6 līdz 22,7 l/(m²·h).
3. Jaunināšanas plāns
Pašreizējo moduļu aizstāšana ar augstākas{0}}veiktspējas membrānām, saistīto iekārtu atjaunināšana un oriģinālo kasešu, cauruļvadu un aerācijas struktūru uzturēšana. Jauno moduļu minimālā plūsmas prasība ir vidēji 18,2 l/(m²·h), paredzamais kalpošanas laiks ir 5 gadi, un lūzuma līmenis šajā periodā ir mazāks par 0,5%.
Investīciju aplēse
Paredzamās investīcijas vienas puses modernizācijai (50 000 t/d) ir 22 miljoni RMB, un primārā aprīkojuma izmaksas tiek lēstas, pamatojoties uz pašreizējām tirgus cenām.
Pēc-jaunināšanas veiktspējas un optimizācijas
Pēc nodošanas ekspluatācijā modernizētā sistēma sasniedza maksimālo jaudu 60 000 m³/dienā un vidēji 52 000 m³/dienā, kas atbilst projektēšanas prasībām. Optimizācijas centieni ietvēra:
1. Tīrīšanas procedūru pielāgošana ūdens pretskalošanai un ķīmiskai pretskalošanai ar 300 mg/L.
2. Tīrīšanas soļu modificēšana: 2 min ikdienas ūdens pretskalošana; CEB gadījumā ražošanas apturēšana, ķimikāliju ievadīšana 15 minūtes, aerēšana 15 minūtes un skalošana ar ūdeni 10 minūtes.
3. Manuālās tīrīšanas samazināšana līdz minimumam, lai izvairītos no šķiedras plīsuma.
4. Gaisa tīrīšanas efektivitātes uzraudzība, gaisa plūsmas regulēšana, lai novērstu dūņu uzkrāšanos.
5. Iepriekšējas apstrādes uzlabošana, lai vēlākos posmos samazinātu netīrumus.
Secinājums
1. Rūpnīcai izdevās palielināt kopējo membrānas laukumu un uzlabot membrānas veiktspēju, nemainot infrastruktūru.
2. Pēc-jaunināšanas tika izveidotas optimizētas tīrīšanas darbības un apkopes kārtība, pamatojoties uz darbības pieredzi.
3. MBR tehnoloģijai ir augsta notekūdeņu kvalitāte un kompakts izkārtojuma dizains, taču to var ierobežot augstākas darbības prasības. Šī lieta ir atsauce citiem klientiem, kuri vēlas uzlabot savas membrānas sistēmas.