Эффективная и экологически безопасная обработка стоков становится не просто необходимостью, но и конкурентным преимуществом. Использование мембранных биореакторов (МБР) повышают эффективность очистки вод и обеспечивают качественные работы.
Что такое мембранный биореактор (МБР)
Мембранный биореактор (МБР) – это комбинация традиционного биологического метода очистки сточных вод (активированный ил) с мембранной фильтрацией. В МБР микроорганизмы, которые находятся во взвешенном состоянии в реакторе, разлагают органические загрязнители. Затем, вместо вторичного отстойника, используется мембранная фильтрация для отделения очищенной воды от биомассы. Это позволяет достичь более высокой концентрации биомассы в реакторе и, следовательно, более эффективной очистки.
Преимущества мембранных биореакторов (МБР) для промышленной очистки сточных вод
МБР обладает рядом значительных преимуществ перед традиционными системами очистки:
- Высокое качество очищенной воды. Мембранная фильтрация обеспечивает удаление практически всех взвешенных веществ, бактерий и вирусов, гарантируя получение воды, пригодной для повторного использования или сброса в водоемы.
- Благодаря высокой концентрации биомассы и отсутствию вторичного отстойника, МБР занимает значительно меньшую площадь, что особенно важно в условиях ограниченного пространства.
- МБР менее чувствителен к колебаниям нагрузки и изменениям состава сточных вод, обеспечивая стабильную и надежную работу.
- МБР позволяет снизить объем образующегося избыточного активного ила, что сокращает затраты на его утилизацию.
- Подбор специальных мембран позволяет эффективно удалять из сточных вод специфические загрязнители, такие как фармацевтические препараты или эндокринные разрушители.
Принцип работы мембранного биореактора
Работа МБР основана на двух основных процессах — биологическая очистка и мембранная фильтрация.
Биологическая очистка
Сточная вода поступает в реактор, где микроорганизмы активного ила разлагают органические загрязнители. Оптимальные условия для жизнедеятельности микроорганизмов поддерживаются путем аэрации и контроля температуры и pH.
Мембранная фильтрация
После биологической очистки смесь воды и активного ила проходит через мембранные модули. Мембраны задерживают биомассу и взвешенные вещества, пропуская чистую воду. В зависимости от конструкции, мембранные модули могут быть погружены непосредственно в реактор (погружные МБР) или располагаться снаружи (внешние МБР).
Расчет мембранного биореактора
Расчет МБР включает в себя определение необходимых параметров реактора и мембранных модулей. Основные этапы расчета:
- определение расхода сточных вод и концентрации загрязнителей;
- выбор типа мембран и требуемой производительности;
- расчет объема реактора на основе кинетических параметров разложения органических веществ;
- расчет площади мембранной фильтрации;
- определение параметров аэрационной системы.
Технологический расчет мембранных биореакторов
Технологический расчет подразумевает детальную проработку всех параметров системы. На этом этапе учитываются гидравлические расчеты, подбирается соответствующее насосное оборудование, а также выполняется разработка системы автоматического управления.
Монтаж мембранных биореакторов
Монтаж МБР требует квалифицированного персонала и соблюдения строгих технических требований. Процесс монтажа включает в себя установку реактора, мембранных модулей, насосного оборудования, системы аэрации, а также подключение КИПиА. После завершения монтажа проводится пусконаладка и настройка системы.
Применение мембранных биореакторов в промышленности
МБР находят широкое применение в различных отраслях промышленности:
- Пищевая промышленность — выполняется очистка сточных вод от производства напитков, молочной продукции, мясных изделий.
- Химическая промышленность — сточные воды очищают
- от производства пластмасс, удобрений, фармацевтических препаратов.
- Текстильная промышленность — удаляются красители и другие химические вещества.
- Нефтеперерабатывающая промышленность — выполняется очистка сточных вод от нефтепродуктов и других загрязнителей.
- Муниципальные очистные сооружения — можно добиться более качественной очистки и снизить нагрузки на окружающую среду.
Мембранные биореакторы (МБР) – это перспективная и эффективная технология очистки сточных вод. Она позволяет предприятиям соответствовать современным экологическим требованиям и снижать негативное воздействие на окружающую среду. Благодаря своим преимуществам, МБР становятся все более популярными в различных отраслях промышленности, обеспечивают высокое качество очищенной воды и снижают эксплуатационные затраты.
