МБР на полом волокне
Элементы-занавесы для биологической ступени: 10, 21 и 32 м², оболочка PVDF 0,025 мкм, 48 элементов в кассете из нержавеющей стали. В мембранном биореакторе мембрана не очищает поток. Она стоит в аэротенке и удерживает в нём биомассу, а осветлённая вода уходит.
Что на самом деле требует ступень МБР
Поток уже прошёл биологию. К мембране приходит иловая смесь — вода, растворённые вещества и несколько граммов на литр хлопьев активного ила, которые должны остаться в ёмкости. Отсюда три следствия:
- Твёрдой фазы мало и она однородна. Иловая смесь обычно 6–12 г/л, хлопья мягкие, а не абразивные.
- Загрязнение снимается воздухом, а не поперечным потоком. Крупные пузыри идут вдоль пучка и обдувают поверхность. Насос рециркуляции здесь не работает.
- Поток низкий, площадь большая. Эти элементы паспортируются на 10–30 л/(м²·ч) — на порядок ниже трубчатого контура. Платить приходится за площадь, поэтому плотность укладки определяет капитальные затраты.
Пора 0,025 мкм. Мембрана стоит здесь не для того, чтобы убирать растворённые вещества, а для того, чтобы не пустить биомассу в пермеат.
Три размера элемента, одно волокно
Элемент-занавес — это коллектор, залитый корневой блок и пучок волокна, который с него свисает. Три размера различаются только количеством волокна: само волокно, заливка и рабочий диапазон у всех одинаковые.
| Показатель | MP-LR10-M | MP-LR21-J | MP-LR32-J |
|---|---|---|---|
| Площадь мембраны | 10 м² | 21 м² | 32 м² |
| Размер элемента A×B×C | 660×1500×40 мм | 875×1460×58 мм | 875×2160×58 мм |
| Масса во влажном состоянии | 10 кг | 20 кг | 30 кг |
| Внутренний / наружный диаметр волокна | 0,8 / 2,1 мм | ||
| Номинальная пора | 0,025 мкм | ||
| Материал волокна | PVDF, асимметричное | ||
| Заливка | полиуретан | ||
| Режим потока | снаружи внутрь | ||
| Рабочий поток | 10–30 л/(м²·ч) | ||
| Рабочий pH | 5–9,5 | ||
| pH при мойке | 2–10,5 ниже 30 °C · 2–10 при 30–40 °C | ||
| Трансмембранное давление | −55 … +55 кПа | ||
| Стойкость к хлору | 5 000 мг/л | ||
| Мутность пермеата | ≤0,2 NTU | ||
| SDI15 пермеата | ≤3 | ||
Полоса −55 … +55 кПа — это рабочий диапазон в обе стороны: всасывание при фильтрации, подпор при обратной промывке. Элементы хранят и отгружают влажными, и в работе они тоже остаются влажными.
Давление держит не оболочка, а слой под ней
Волокно формуется за один проход по методу VNIPS в единую асимметричную структуру: снаружи плотная разделительная оболочка, за ней открытая губка, а стеновые нагрузки принимает высокопрочный слой. Вода идёт снаружи внутрь — через оболочку, через губку, в канал.
- Давление разрыва выше 0,6 МПа. Оболочка закреплена внутри слоя, а не лежит на нём, поэтому не отслаивается ни при жёсткой обратной промывке, ни после лет воздушной промывки.
- Корни прочёсаны, а не собраны в пучок. Каждое волокно уложено по порядку там, где входит в коллектор. Ил, дошедший до корня, проходит дальше, а не сбивается в войлок — обычно именно так элемент теряет нижнюю треть.
- Сделано для грязной воды. Канал 0,8 мм не пропустит тряпки и песок, поэтому элемент ставят после сита. Но рассчитан он на потоки, где тонкое волокно за несколько недель покрылось бы коркой.
Пора по всей оболочке одинаковая — это заложено в конструкцию. Именно поэтому цифра по мутности повторяемая, а не лучший случай.
Сорок восемь элементов на кассету
Элементы не ставят по одному. Они висят в кассете из нержавеющей стали, которая несёт коллектор пермеата и воздушный коллектор; кассету и вынимают целиком — для мойки или замены.
| Кассета | Данные |
|---|---|
| Элементов в кассете | 48 стандартно — число можно уменьшить, не меняя раму |
| Размер кассеты Д×Ш×В | 1860×2020×1500 мм · 1860×2020×2500 мм |
| Материал рамы | нержавеющая сталь 316L / 304 |
| Выход пермеата | DN100, DN80 |
| Воздушный коллектор | 2 × 3″ UPVC |
| Максимальная температура воздуха | 65 °C |
| Мгновенная аэрация | 8–15-кратный расход пермеата |
| Потери напора на аэраторе | 0,05 бар без учёта гидравлических |
Когда полое волокно уместно
Проще говоря: когда твёрдой фазы настолько мало, что канал не забивается, выигрывает более плотная геометрия. Это закрывает большую часть городских и лёгких промышленных задач МБР.
Площадка тесная
Пучок волокна даёт в несколько раз большую площадь, чем тот же объём трубок. Когда объём ёмкости уже задан построенными сооружениями, это соотношение решает, выполнима задача вообще или нет.
Состав твёрдой фазы предсказуем
Иловая смесь из хорошо работающей биологии — известная величина. Если процесс выше стабилен и поток прошёл сито, пучок годами видит то, что держит.
Качество пермеата задаёт всю схему
Для повторного использования или для последующего обратного осмоса низкая мутность и стабильный SDI после МБР часто снимают целую ступень ниже по схеме.
Когда нет
Полое волокно — фильтр с очень узким входом. Всё, что приходит залпом, несёт масло или не растворяется химией, рано или поздно его закроет. А закрытый пучок нельзя прочистить ершом так, как прочищают трубку.
Что нужно, чтобы подобрать размер
МБР считают по потоку и по твёрдой фазе, а не по размеру пор. Шести чисел достаточно для первого приближения:
| Исходные данные | Почему это меняет ответ |
|---|---|
| Расход, м³/сут | Задаёт площадь при выбранном потоке. Укажите, средний он или пиковый. |
| MLSS, г/л | Самое важное число. Оно задаёт и скорость загрязнения, и расход воздуха. |
| Коэффициент пика | Ливневый или залповый сброс удваивает мгновенный расход. Площадь считают по пику, а не по среднему. |
| Диапазон температур | Холодная иловая смесь вязче и даёт меньший поток. Зимний минимум меняет площадь. |
| Требования к пермеату | Куда идёт вода: на сброс, на повторное использование или сразу на обратный осмос. |
| Доступный объём ёмкости | Определяет, сколько кассет физически встанет, и может перекрыть расчётную площадь. |
Пришлите эти шесть — вернёмся с числом кассет, оценкой расхода воздуха и режимом мойки, а не страницей из каталога.
То же волокно, но в корпусе под давлением
Не каждой грязной воде нужна ёмкость. Там, где поток уже осветлён — вторичный сток, вода после промывки фильтров, поверхностная вода — то же волокно ставят в корпус UPVC и ведут тупиком или в поперечном потоке. Твёрдой фазы меньше, поэтому поток примерно вчетверо выше, а занимает всё не бассейн, а рама.
| Показатель | DW-ZU0880-B | DW-ZU0860-B | DW-ZU0660 |
|---|---|---|---|
| Площадь мембраны | 75 м² | 50 м² | 40 м² |
| Размер корпуса | Φ225×2360 мм | Φ225×1860 мм | Φ160×1775 мм |
| Масса во влажном состоянии | 65 кг | 53 кг | 35 кг |
| Патрубки: вход / пермеат / концентрат | DN50 / DN50 / DN50 | DN50 / DN50 / DN50 | DN40 / DN40 / DN32–40 |
| Поток | 60–120 л/(м²·ч) | ||
| Максимальное трансмембранное давление | 0,20 МПа | ||
| Максимальное давление обратной промывки | 0,25 МПа | ||
| Диапазон pH | 2–12 | ||
| Рабочая температура | 1–40 °C | ||
| Корпус / заливка | UPVC пищевой / эпоксидная смола | ||
| Стойкость к хлору | 5 000 мг/л | ||
| Мутность пермеата / SDI15 | <0,1 NTU / <2,5 | ||
То же волокно 0,025 мкм, та же стойкость к хлору, шире диапазон pH — потому что биологию защищать не нужно. Работает тупиком с периодической промывкой или в поперечном потоке, если взвеси это оправдывают.
Три способа разделить одну и ту же воду
| Показатель | Погружная МБР | УФ в корпусе | Трубчатая УФ |
|---|---|---|---|
| Питание | Иловая смесь, 6–12 г/л | Осветлённый вторичный сток | До нескольких процентов, суспензии и шлам |
| Движущая сила | Всасывание, −55 … +55 кПа | 0,20 МПа трансмембранно | Поперечный поток 3–5 м/с |
| Поток | 10–30 л/(м²·ч) | 60–120 л/(м²·ч) | 60–120 л/(м²·ч) |
| Контроль загрязнения | Крупнопузырчатая аэрация, 8–15× пермеата | Обратная промывка и химия | Сдвиг в потоке, механическая мойка |
| Площадь на единицу объёма | Наибольшая | Высокая | Наименьшая |
| Масло, тряпки, песок | Плохо | Удовлетворительно | Хорошо — открытый канал их пропускает |
| Где место | Биологическая ступень, подготовка к повторному использованию | Доочистка перед обратным осмосом | Сток с высокими взвесями, фильтрат полигонов, нефтесодержащая вода, умягчение |
Все три разделяют по одному принципу. Разница в том, что каждому можно подать и сколько стоит держать его чистым.
Скажите твёрдую фазу и расход — скажем, на что смотреть.
Если ответ «трубчатая», мы так и скажем. Все три исполнения делаются здесь.
Отправить задачу Запросить пилот