معالجة مياه الصرف الصحي بمفاعل الغشاء (MBR)
معالجة مياه الصرف الصحي بمفاعل الغشاء (MBR)
تدفق العمليات
→ الفحص المسبق للماء الخام → خزان اللاهوائية → خزان منخفض الأكسجين → خزان هوائي → غشاء MBR → مضخة شفط → التعقيم → إعادة الاستخدام / التصريف
الحمأة الزائدة: هزيمة الحمأة الدورية
مقدمة العملية
تمر مياه الصرف الخام أولا وحدات المعالجة المسبقة، بما في ذلك الشاشة الخشنة، والشاشة الدقيقة، وغرفة الحصى. يتم إزالة الحطام الكبير والشعر والألياف وجزيئات الرمل لحماية وحدات غشاء MBR من التلف.
ثم يتدفق مياه الصرف إلى مجموعة خزانات الكيمياء الحيوية، والتي تتكون عادة من خزان لاهوائي → خزان لاهوائي → خزان هوائي → غشاء MBR.
- الخزان اللاهوائي: في الظروف اللاهوائية، يحدث إطلاق الفوسفور. يتم الخلط بدون تهوي.
- خزان نقص الأكسدة: يتم إزالة التنكر. يتم تحويل نيتروجين النترات إلى غاز النيتروجين لإزالة إجمالي النيتروجين باستخدام مصدر الكربون العضوي في مياه الصرف.
- خزان هوائي: التهوية تزود الأكسجين. تقوم الميكروبات الهوائية بتحليل BOD وCOD؛ تحويل النترية نيتروجين الأمونيا إلى نيتروجين نترات. تعيد مضخات إعادة تدوير السوائل المختلطة السائلة المختلطة الغنية بالنترات إلى خزان اللاأكسجين.
- خزان غشاء MBRتم تركيب وحدات غشاء مغمورة PVDF هنا. يقوم التهوية المستمرة بتنظيف سطح الغشاء لتقليل تلوث الحمأة. يتم استخراج المنافذ (الماء النظيف) بواسطة مضخة الشفط عبر مسام الغشاء. الحمأة والمواد الصلبة محبوسة داخل الخزان.
يمكن تعقيم المياه النظيفة المنتجة وإعادة استخدامها. يتم تصريف كمية صغيرة من الحمأة الزائدة بشكل دوري.
المزايا
مجالات التطبيق
- ✓معالجة مياه الصرف الصحي البلدية
- ✓معالجة مياه الصرف الصناعي
- ✓معالجة تسرب المياه في المكب
- ✓معالجة مياه الصرف الصحي في المستشفى
- ✓إعادة استخدام المياه واستصلاح المياه
- ✓معالجة مياه الصرف الصحي اللامركزية
مبدأ العمل
مفاعل حيوي غشاء MBR
يجمع نظام MBR العلاج البيولوجي بالوحل المنشط مع تقنية فصل الأغشية، بدلا من خزان الترسيب الثانوي التقليدي المستخدم في معالجة مياه الصرف التقليدية.
تدخل مياه الصرف أولا إلى الخزان البيولوجي. الكائنات الدقيقة الهوائية (الحمأة المنشطة) تحلل وتحلل الملوثات العضوية مثل BOD وCOD في مياه الصرف الصحي تحت ظروف التهوية. تحدث تفاعلات النتريتك والإزالة لإزالة نيتروجين الأمونيا والنيتروجين الكلي.
بدلا من ترسيب الحمأة بالجاذبية، يتم ترشيح السائل المختلط عبر وحدات غشاء PVDF مغمورة. يعمل الغشاء كحاجز فيزيائي، يعترض الطين المنشط، والمواد الصلبة المعلقة، والغرويات، والممرضات. فقط المياه النظيفة المنفذة تمر عبر مسام الغشاء ويتم ضخها كمياه معالجة للخارج.
يتم الاحتفاظ بالوحل داخل المفاعل الحيوي، مما يحافظ على تركيز مرتفع من MLSS. وهذا يمكن من التحلل البيولوجي بكفاءة ويقلل من بصمة النبات بأكمله. يتم تطبيق التنظيف الدوري بالتهوية، والغسل العكسي، والتنظيف الكيميائي للتخفيف من تلوث الأغشية والحفاظ على التشغيل المستقر.
يتم مراقبة العملية بأكملها والتحكم بها بواسطة PLC، بما في ذلك دورات TMP، التدفق، التهوية، الشفط، الاسترخاء والتنظيف.
معلمات معالجة مياه الصرف الصحي (MBR) (مفاعل الأغشية الحيوية)
| المعلمة | الوحدة | النطاق النموذجي | القيمة العملية الموصى بها |
| المواد الصلبة العالقة المختلطة بالسائل (MLSS) | ملغ/لتر | 6000‑12000 | 8000‑10000 |
| MLVSS/MLSS | 0.65‑0.85 | 0.70 | |
| F/M (BOD₅) | kgBOD₅/(kgMLSS·d) | 0.05‑0.15 | 0.08‑0.10 |
| SRT (وقت احتجاز الحمأة) | اليوم | 15‑30 | 18‑25 |
| إجمالي وقت الاحتفاظ بالهيدروليكية (HRT) | ساعة | 8‑14 | 10‑12 |
| الأكسجين المذاب في خزان التهوية (DO-Aerobic) | ملغ/لتر | 1.5‑3.0 | 2.0 |
| DO-انأكسسك (انعدام الأكسجين المذاب) | ملغ/لتر | <0.5 | 0.2‑0.4 |
| DO-لاهوائي (الأكسجين المذاب اللاهوائي) | ملغ/لتر | <0.2 | <0.1 |
| الرقم الهيدروجيني | ‑ | 6.5‑8.5 | 7.0‑7.8 |
| درجة الحرارة | °C | 10‑35 | 15‑28 |
| إعادة تدوير السوائل المختلطة | % | 200‑400 | 300 |
| نفايات الحمأة | م³/يوم | تم حسابها بواسطة SRT |
معلمات الغشاء
| المعلمة | الوحدة | النطاق النموذجي | موصى به | ملاحظة |
| التدفق الصافي | L/(m²·h) LMH | 12‑20 | 15‑17 | بالنسبة لMBR المغمور، يجب حساب التدفق باستخدام الارتداد العكسي، والاسترخاء، وتحويل وقت التوقف |
| ضغط الأغشية العابرة | kPa | 5‑30 | <25 | تحذير: >35 كيلو باسكال; الإنذار: >45-50 كيلو باسكال; ارتفاع TMP يعني تلوث شديد في الأغشية |
| حجم مسام الغشاء | ميكرومتر | 0.03‑0.2 | 0.1 | ألياف مجوفة PVDF / غشاء الصفيحة المسطحة (الترشيح الدقيق، MF) |
| معدل تدفق الهواء أثناء تنظيف الغشاء | Nm³/(غشاء h·m²) | 0.2‑0.5 | 0.3 | تنظيف وحدات الغشية: أعلى استهلاك للطاقة في نظام MBR |
| دورة الشفط | الحد الأدنى | 8‑12 | 10 | الشفط 8–9 دقائق + الاسترخاء 1–2 دقيقة (بدون شفط، تهوية مستمرة في الفتح) |
| ارتداد الارتداد | ‑ | مرة أو مرتين في اليوم | مرة أو مرتين في اليوم | ارتداد المياه (الارتداد المائي)؛ المادة الكيميائية في المكان (CIP): مرة كل 3-6 أشهر |
| العرض المسبق | هممم | 1‑3 | ≤2 مم | يتطلب الأمر معالجة مسبقة في أعلى مسار MBR لمنع خدش خيوط الغشاء بواسطة الشعر والمواد الليفية |
معايير جودة المياه (مياه الصرف البلدي: متصلة ومياه عادم)
| العنصر | الوحدة | المؤثرة النموذجية | مخارج الرطوبة النموذجية لمياه MBR |
| CODcr | ملغ/لتر | 250‑500 | ≤30-50 |
| BOD₅ | ملغ/لتر | 120‑250 | ≤5-10 |
| إس إس | ملغ/لتر | 150‑250 | <5 |
| NH₃-N | ملغ/لتر | 25‑45 | ≤1-5 |
| تي إن | ملغ/لتر | 35‑55 | ≤10-15 |
| TP | ملغ/لتر | 3‑6 | ≤0.3-1.0 |
| العكارة | NTU | ‑ | <0.5، عام 0.1-0.3 |
الأسئلة الشائعة
ما هو MBR؟
MBR تعني مفاعل الأغشية الحيوي. يجمع بين معالجة الحمأة المنشطة بيولوجيا مع ترشيح الغشاء، ليحل محل خزان الترسيب الثانوي التقليدي
ما هي أنواع الأغشية المتاحة ل MBR؟
غشاء ألياف مجوف PVDF أو غشاء مسطح (الترشيح الدقيق، MF)، تركيب مغمور
ما الذي يسبب تلوث الأغشية؟
المواد الصلبة المعلقة، الكرويدات، المواد البوليمرية خارج الخلية، بقايا الشعر والألياف. يجب إزالة الشعر/الألياف عن طريق الترشيح المسبق في أعلى التيار من MBR لمنع خدش خيوط الغشاء.
ما هو TMP؟ ما هي نقاط التعيين للتحذير والتنبيه؟
TMP تعني الضغط العابر للغشاء، والذي يعكس مستوى تلوث الغشاء. تحذير>35 كيلو باسكال; إنذار>45–50 كيلو باسكال. ارتفاع TMP يشير إلى زيادة تلوث الأغشية
ما هي دورة الشفط القياسية لجهاز MBR المغمور؟
الشفط 8–9 دقائق + الاسترخاء 1–2 دقيقة (توقف الشفط، التهوية المستمرة).
ما هو التغير التصميمي الموصى به؟
النوع المغمور، محسوب باستخدام الارتداد العكسي، الاسترخاء، وتحويل وقت التوقف. لا تتجاوز 20 ميل ميل في الساعة؛ التدفق العالي يسرع تلوث الغشاء
ما هي طرق تنظيف الغشاء؟
غسل الماء الروتيني؛ تنظيف كيميائي بالتنظيف في المكان (CIP) مرة كل 3–6 أشهر
أي عنصر يستهلك أكبر قدر من الطاقة في نظام MBR؟
تنظيف وحدة الغشاء (تهوية الغشاء)
ما الفرق بين الخزان الهوائي والخزان الخالي من الأكسجين؟
- الخزان الهوائي: DO 2~4 ملغ/لتر، لتحلل ال BOD/COD، النترية، وامتصاص الفوسفور. - خزان الأكسجين: DO
ما هي المعايير الرئيسية للعملية التي يجب أن نوفرها لتصميم MBR؟
نوع مياه الصرف الصحي، معايير جودة مياه التدفق والصرف الخارجي، HRT، SRT (محسوبة بواسطة SRT)، MLSS، DO في خزان هوائي، تدفق الغشاء، إعداد TMP.
أرسل متطلباتك
- موقع المشروع (البلد/المدينة) —
- التطبيق: نوع مياه الصرف الصحي — مياه الصرف المنزلية / مياه الصرف الصناعي
- القدرة على العلاج — ____ م³/يوم/أو ___ م³/س
- نمط التشغيل — التشغيل المستمر / المتقطع على مدار 24 ساعة
- نوع التركيب — مدفون / فوق الأرض / محوي في الحاويات
- الجودة المؤثرة — - CODcr: ____ ملغ/لتر - BOD5: ____ ملغ/لتر - المواد الصلبة العالقة SS: ____ ملغ/لتر - نيتروجين الأمونيا NH3-N: ____ ملغ/لتر - TP الفوسفور الكلي: ____ ملغ/لتر - رقم الهيدروجين: ____ - درجة الحرارة:____ °م - الملوثات الخاصة: النفط /المعادن الثقيلة / اللون إلخ
- معيار تصريف المياه — - معيار التصريف المطلوب - مؤشرات الصرف المطلوب COD____، BOD____، SS____، NH3-N____، TP____، pH____ - غرض الصرف الصحي: التصريف إلى النهر / إعادة الاستخدام (الري، الغسيل)
- تفضيل العملية — A/O/ A²O / MBR / SBR
- خيار الغشاء؟ — ألياف MBR / PVDF المجوفة
- الأتمتة — يدوي / نصف أوتوماتيكي / أوتوماتيكي كامل PLC+HMI
- متطلبات التحكم في الروائح —
- متطلبات المادة: — الفولاذ الكربوني / SS304 / SS316
- مصطلح الميناء والتسليم المقصود —
