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典型应用

平板膜与中孔纤维膜优势比较
阅读次数:487 发布时间:2016/7/22 10:11:42
 平板膜分离技术作为一种集分离与浓缩为一体的高效低污染的净化技术,具有操作简单、维护方便、能耗低、适应性强等特点,已逐渐广泛被环境保护工作者和爱护环境人士认识、认知和在相关行业污水处理中应用。

一、平板膜与中空膜的优势比较

(1)更好的抗污染性能。

相比中空纤维膜生物反应器,平板膜生物反应器可以在更高的活性污泥浓度下保持高通量(通量即膜的产水量)的稳定运行,对预处理的要求较低。

在实际使用的过程中,尽管预处理设施中会有格栅,除毛机等设备,但曝气池中还难免进入一些诸如毛发之类的物体。

中空纤维膜生物反应器运行时在曝气的状态下膜丝始终处于一个抖动的状态,于是这些毛发很容易使膜丝缠绕在一起,当污泥浓度达到一定程度,就会出现泥坨,使越来越多的膜丝缠绕在一起,大大减少了中空纤维丝的有效膜面积,引起膜通量的急剧下降,而且此类问题也很难修复,通常只能更换。

平板膜生物反应器的适用活性污泥浓度(MLSS)范围在6000-10000mg/L,远远高于中空纤维膜生反应器,平板膜组件的结构是多片膜元件排列组装而成,实现了膜片之间间隙可控,便于气液混流对膜面进行在线清洗,抗污染性能优越。

此外,平板膜生物反应器可以通过调节组件底部的曝气强度,通过气水混合物在膜片表面的冲刷作用,很好的清除膜表面的附着物,即便由于短期内污泥粘度过大等因素在膜表面产生了淤积的情况,也可以将膜片单片取出,通过低压水枪冲洗的方法去除后组装回膜组件内,使得膜能长期有效的运行,而中空纤维则不可能通过这种方法清洗。

(2)良好的机械稳定性、无断丝现象。

在实际使用过程中,中空纤维膜组件不可避免的会发生断丝现象,其中包括两种原因:

一是由于纺丝过程中的缺陷导致的壁厚不均匀,当然这种情况比较少发生,且可以通过购买优质产品等手段进一步避免;

二是纺丝材料疲劳引起的根部断裂。

中空纤维丝在两端连接组件的地方需要用环氧树脂进行密封,由于纤维丝本身的毛细现象,肯定会在根部吸上一小段。由于曝气的原因,中空纤维在工作状态下始终会处于幅度较大的振动现象,长此以往会在其根部引起材料的疲劳,而环氧树脂本身是一种脆性材料,这种材料疲劳所导致的断丝一旦发生,往往是规模性的,而这对于膜生物反应器来说,伤害是致命的,不但会严重影响出水水质,还会导致整个组件的报废。

与此不同的是,平板膜的内部有无纺布作为导流层,< xmlnamespace prefix ="st1" ns ="urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />3mm~5mm的ABS板作为支撑层,因此强度比中空纤维高出许多,根本不会出现类似的现象,能完全保证优质的出水水质。

(3)清洗方法更加便捷,清洗周期更长。

膜组件的清洗分为在线清洗和离线清洗。

中空纤维膜的在线清洗较为频繁,而清洗工序复杂,需要将配好的化学药剂通过剂量泵加压打入膜丝内部,完成清洗。而平板膜的在线清洗一方面通过运行中的曝气实现,另一方面通过在线化学清洗实现。

平板膜生物反应器可通过控制组件底部的曝气系统的曝气量,对膜片表面进行有效的水力冲刷,防止在抽吸过程中污泥在膜表面过度淤积,在运行过程中就对膜表面的污染起到控制作用。平板膜组件的化学清洗(在线清洗)也更加简单,只需要把调配好的药剂从抽吸口回灌入膜片中,浸泡一段时间即可。

中空纤维膜的离线清洗必须将整个膜组件吊出,放置于清洗池中,使用化学药剂浸泡。平板膜的清洗既可将膜组件吊出清洗也可将膜元件单片抽出清洗。平板膜的离线清洗方式多样性也解决了工程场地狭小,不宜起吊的问题。

同时,相对于中空纤维-膜生物反应器,平板膜生物反应器的清洗周期更长,清洗周期可达3个月以上,且如果工作压力始终处于比较低的状态,甚至可以不清洗。平板膜组件还可以通过低压水枪冲洗等物理清洗的方法使膜通量得到恢复,而这对于中空纤维膜几乎是不可能的。  

(4)寿命长,运行费用低

据不完全统计,现在市场上的中空纤维膜在生活污水、市政废水、类生活污水的处理工程中平均寿命为4年左右,在工业废水、医药废水等工程中的平均寿命为2年左右,在垃圾渗滤液、电镀废水、难降解有机废水等工程中几乎不能使用。

市场上平板膜在生活污水、市政废水、类生活污水的处理工程中平均寿命为5年左右,在工业废水、医药废水等工程中的平均寿命为3年左右,可适用于垃圾渗滤液、电镀废水、难降解有机废水等工程。

平板膜的更换周期要比中空纤维膜长,相对来说运行费用大大降低,且保证了良好的运行状况。同时平板膜可以实现单张更换,更换成本也相对更低。

   (5)膜片更换过程简单

由于平板膜组件独特的设计,使得在膜片损坏更换过程中,膜片可单张更换,无需更换支架。而中间纤维膜丝断丝达到一定数量,整个组件就报废,需更换整个膜组件,费用就将大大增加。

二、MBR工艺特点

1、出水水质优质稳定

由于膜的高效分离作用,分离效果远好于传统沉淀池,处理出水极其清澈, 悬浮物和浊度接近于零,细菌和病毒被大幅去除。原水为生活污水、市政废水时出水水质优于《城市污水再生利用、城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)标准,可以直接作为非饮用市政杂用水进行安全回用。原水为工业废水、其它污、废水时,膜出水也可保证稳定的出水水质。

同时,膜分离也使微生物被完全被截流在生物反应器内, 使得系统内能够维持较高的微生物浓度,不但提高了反应装置对污染物的整体去除效率,保证了良好的出水水质,同时反应器对进水负荷(水质及水量)的各种变化具有很好的适应性,耐冲击负荷,能够稳定获得优质的出水水质。

2、剩余污泥产量少

该工艺可以在高容积负荷下运行,由于MBR膜池内膜的截留,一次剩余污泥产量很低(理论上可以实现零污泥排放),降低了污泥处理费用。

3、占地面积小,不受设置场合限制

生物反应器内能维持高浓度的微生物量,处理装置容积负荷高,占地面积大大节省;该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省,不受设置场所限制,适合于任何场合,可做成地面式、半地下式。

4、可去除氨氮及难降解有机物

由于微生物被完全截流在生物反应器内,从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长,系统硝化效率得以提高。

同时,可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间,有利于难降解有机物降解效率的提高。

5、操作管理方便,易于实现自动控制

该工艺实现了水力停留时间(HRT)与污泥停留时间(SRT)的完全分离,运行控制更加灵活稳定,是污水处理中容易实现装备化的新技术,可实现微机自动控制,从而使操作管理更为方便。

6、易于从传统工艺进行改造

该工艺可以作为传统污水处理工艺的深度处理单元,在城市二级污水处理厂出水深度处理(从而实现城市污水的大量回用)等领域有着广阔的应用前景。

在国家排污指标不断提级的情况下,在原有污水处理站进行提量、提级的改造中,尤能显示出MBR的优越性,它改造方便,不需扩大用地面积。

至此,我们总结出平板膜的优点:

a.       浸没放置,膜组件稳定置放于反应池中;

b.      低压(抽吸或重力)出水,系统工作压力小,电耗低;

c.       气液两相流扰动;

d.      长时间稳定运行;

e.       膜不易污染、膜清洗频率低、清洗操作方便;

f.        运行能耗低;

g.       膜片可单张更换。

 

3H-2000PB 泡压法滤膜孔径分析仪

应用范围
     滤膜、织物纤维、纸张、陶瓷、烧结金属等材料的贯通孔的孔径分布及渗透率测试

基本原理:
    以某种膜材料为例,将膜用可与其浸润的液体充分润湿,由于表面张力的存在,浸润液将被 束缚在膜的孔隙内;给膜的一侧加以逐渐增大的气体压强,当气体压强达到大于某孔径内浸润液的表面张力产生的压强时,该孔径中的浸润液将被气体推出;由于孔径越小,表面张力产生的压强越高,所以要推出其中的浸润液所需施加的气体压强也越高;同样,可知,孔径*的孔内的浸润液将首先会被推出,使气体透过,然后随着压力的升高,孔径由大到小,孔中的浸润液依次被推出,使气体透过,直至全部的孔被打开,达到与干膜相同的透过率;

    首先被打开的孔所对应的压力,为泡点压力,该压力所对应的孔径为*孔径;  在此过程中,实时记录压力和流量得到压力-流量曲线;压力反应孔径大小的信息,流量反应某种孔径的孔的多少的信息;然后再测试出干膜压力-流量曲线,可根据相应的公式计算得到该膜样品的*孔径、平均孔径、*小孔径以及孔径分布透过率。
      孔径和压力的关系如Washburn公式:
               D=4γCos θ/ p
           公式中D=孔隙直径  γ=液体的表面张力  θ=接触角和p=压差
   孔径分布的流量百分比:
               f(D) = - d[Fw/Fd)x100]/dD
          公式中Fw为湿样品流量,Fd为干样品流量

 

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