ความเป็นมาของโครงการ
- ปัญหา:ระบบบำบัดของโรงบำบัดน้ำเสียหมดอายุการใช้งานแล้ว และมีปัญหาต่างๆ เช่น การลดทอนของฟลักซ์แม่เหล็กตามปกติ การแตกหักของเส้นใย และกำลังการผลิตที่ลดลง
- เป้าหมาย:สร้างระบบเมมเบรนที่มีความจุ 50,000 ลบ.ม./วัน รวมถึงอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง
- ความยาก:1. บรรลุมาตรฐานคุณภาพน้ำเสียระดับ A 2. กำจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัสในกระบวนการทางชีวเคมี
ด้วยข้อกำหนดในการพัฒนาเมือง การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม และการบำบัดน้ำสีดำและมีกลิ่น ความต้องการการบำบัดน้ำเสียรอบโรงบำบัดน้ำเสียจึงเพิ่มขึ้น ระบบเมมเบรน MBR ของบริษัทเริ่มดำเนินการมาตั้งแต่ปี 2013 โดยใช้ส่วนประกอบเมมเบรนกรองละเอียดแบบเส้นใยกลวง PVDF ที่จมอยู่ใต้น้ำซึ่งมีขนาดรูพรุน 0.1 μm โรงบำบัดน้ำเสียได้รับการออกแบบให้มีกำลังการผลิต 10,000 ลูกบาศก์เมตร/วัน และใช้กระบวนการ AAO+MBR น้ำทิ้งที่ผ่านการบำบัดเป็นไปตามมาตรฐาน Class A ของมาตรฐานการปล่อยมลพิษสำหรับโรงบำบัดน้ำเสียในเมือง (GB 18919-2002) ปัจจุบันจำเป็นต้องอัพเกรดระบบเมมเบรน MBR เพื่อตอบสนองความต้องการด้านการผลิตและสังคม
ภาพรวมของโรงบำบัดน้ำเสีย
การไหลของกระบวนการ
การไหลของกระบวนการ ดังแสดงในรูปที่ 1 รวมถึงการบำบัดเบื้องต้นโดยใช้การกรองหยาบและละเอียด ห้องกรวดมวลเบา และตัวกรองเมมเบรนเพื่อกำจัดสารอนินทรีย์และปกป้องระบบ MBR ด้วยระยะห่าง 1 มม. ในตัวกรองเมมเบรน การบำบัดขั้นที่สองใช้กระบวนการ AAO+MBR ซึ่งรวมถึงถังก่อน-ออกซิเจนและการกำจัดฟอสฟอรัสเคมีที่ได้รับการปรับปรุงในถังแอโรบิกตามความจำเป็น น้ำทิ้งจะถูกฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวีก่อนระบายออก การบำบัดตะกอนประกอบด้วยการทำให้หนาทางกายภาพและการแยกน้ำออกลึกโดยใช้โครงเพลทเพื่อให้ได้ความชื้น 50-60% ก่อนการกำจัดภายนอก
คุณภาพที่ไหลเข้าและน้ำทิ้ง
โรงงานได้รับการออกแบบเพื่อให้บรรลุมาตรฐานคุณภาพน้ำทิ้งประเภท A เนื่องจากการไหลเข้ารวมถึงน้ำฝนด้วย ความเข้มข้นที่ไหลเข้าจึงอาจแตกต่างกันไป โดยต้องให้ความสำคัญกับการกำจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัสในกระบวนการทางชีวเคมี
สถานะปัจจุบันและปัญหาในระบบเมมเบรน MBR
สภาพอุปกรณ์ระบบ MBR
สระเมมเบรน MBR และห้องอุปกรณ์*: สระเมมเบรน MBR ที่เชื่อมต่อกับสระฆ่าเชื้อ AAO และ UV ประกอบด้วยถังใต้ดินรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า 2 ถัง โดยมี 11 เซลล์ต่อกลุ่ม แต่ละเซลล์ประกอบด้วยตลับเมมเบรน 8 ชุด (รวมเป็น 176 ชุดของเมมเบรนไฟเบอร์ PVDF ที่มี<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).
ห้องทำความสะอาดสารเคมี*: ตั้งอยู่เหนือพื้นที่การผลิต ประกอบด้วยถังเก็บสารเคมีสำหรับกรด ด่าง และ NaClO สำหรับระบบ MBR จำนวน 3 ถัง
โหมดการทำงานของ MBR*: สระเมมเบรนทำงานในโหมดการผลิต 8 นาที และโหมดการกัดเซาะอากาศ 2 นาที สระว่ายน้ำแต่ละสระผ่าน CEB (การทำความสะอาดออนไลน์) ทุกชั่วโมง ซึ่งครอบคลุมการล้างด้วยสารเคมี 10 นาที การหยุดชั่วคราว 15 นาที การล้าง 5 นาที การล้าง 8 นาที และการหยุดชั่วคราว 17 นาที การทำความสะอาดแบบออฟไลน์จะดำเนินการทุกสัปดาห์ในสระเมมเบรนหนึ่งสระ
ปัญหาและสาเหตุในระบบเมมเบรน MBR
ปัญหาหลัก ได้แก่ การลดฟลักซ์/ความจุลดลง/การแตกหักของเส้นใย และการอุดตัน/เพิ่มความถี่และความเข้มข้นในการทำความสะอาด สาเหตุได้แก่:
1. เมมเบรนมีอายุการออกแบบ - ประสิทธิภาพลดลง ส่งผลต่อฟลักซ์และความจุ
2. ความถี่และความเข้มข้นในการทำความสะอาดด้วยตนเองมากเกินไป - ทำให้เกิดการแตกหักและการหลุดของเส้นใย ส่งผลให้พื้นที่เมมเบรนมีประสิทธิภาพลดลง
3. มาตราส่วนที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ ความดันของเมมเบรนเพิ่มขึ้น - ซึ่งส่งผลต่อฟลักซ์
4. เพิ่มการทำความสะอาด - ลดเวลาการทำงานที่มีประสิทธิภาพ ส่งผลให้กำลังการผลิตลดลง
5. การบำรุงรักษาตั้งแต่เนิ่นๆ การทำความสะอาดที่ไม่เหมาะสม - จะทำให้เมมเบรนเสื่อมสภาพรุนแรงขึ้น
โซลูชั่น
1. แนวทางทั่วไป
การอัพเกรดจะรักษาขนาดคาสเซ็ตต์ที่มีอยู่ในขณะที่ปรับเปลี่ยนโครงสร้างภายในและแทนที่โมดูลปัจจุบันด้วยเมมเบรนกรองอัลตร้าฟิลเตรชัน PVDF ฟลักซ์ที่สูงขึ้น (<0.1 μm).
2. การคำนวณการออกแบบ
ฟลักซ์ปัจจุบัน*: เซลล์เมมเบรนแต่ละเซลล์มีคาสเซ็ต 8 อัน โดยมีพื้นที่เมมเบรน 12,800 ตร.ม. ต่อเซลล์ และฟลักซ์กระแสมีช่วงตั้งแต่ 7.8 ถึง 15.6 ลิตร/(ตร.ม.·ชม.)
พารามิเตอร์การทำงาน*: ระบบจะดำเนินการเปิด/ปิด 2 นาทีต่อเป็นเวลา 8 นาที โดยมีเมมเบรนพูลหนึ่งสระออฟไลน์สำหรับการทำความสะอาดในแต่ละวัน และอีกสระหนึ่งอยู่ระหว่างการทำความสะอาดออนไลน์รายชั่วโมง เพื่อให้บรรลุเป้าหมายด้านกำลังการผลิต พื้นที่เมมเบรนทั้งหมดต่อด้านต้องมีอย่างน้อย 140,800 ตร.ม. โดยมีข้อกำหนดฟลักซ์ระหว่าง 13.6-22.7 ลิตร/(ตร.ม.·ชม.)
3. แผนอัปเกรด
การเปลี่ยนโมดูลปัจจุบันด้วยเมมเบรนประสิทธิภาพสูง- การอัปเดตอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง และการบำรุงรักษาคาสเซ็ตต์ ท่อ และการเติมอากาศโครงสร้างดั้งเดิม โมดูลใหม่มีข้อกำหนดฟลักซ์ขั้นต่ำที่ 18.2 ลิตร/(ตร.ม.·ชม.) โดยเฉลี่ย โดยมีอายุการใช้งานที่คาดไว้ 5 ปีและอัตราการแตกหักต่ำกว่า 0.5% ภายในระยะเวลาดังกล่าว
ประมาณการการลงทุน
การลงทุนโดยประมาณสำหรับการอัพเกรดด้านหนึ่ง (50,000 ตัน/วัน) อยู่ที่ 22 ล้านหยวน โดยต้นทุนอุปกรณ์หลักประเมินตามราคาตลาดในปัจจุบัน
หลัง-อัปเกรดประสิทธิภาพและการเพิ่มประสิทธิภาพ
หลังจากการทดสอบเดินเครื่อง ระบบที่อัปเกรดมีกำลังการผลิตสูงสุด 60,000 m³/วัน และเฉลี่ย 52,000 m³/วัน ซึ่งตรงตามข้อกำหนดด้านการออกแบบ ความพยายามในการเพิ่มประสิทธิภาพประกอบด้วย:
1. ปรับกิจวัตรการทำความสะอาดเป็นการผสมน้ำย้อนและเคมีย้อนที่ 300 มก./ลิตร
2. ปรับเปลี่ยนขั้นตอนการทำความสะอาด: ล้างย้อนด้วยน้ำ 2 นาทีทุกวัน; สำหรับ CEB หยุดการผลิต ฉีดสารเคมี 15 นาที เติมอากาศ 15 นาที และล้างด้วยน้ำ 10 นาที
3. ลดการทำความสะอาดด้วยตนเองให้เหลือน้อยที่สุดเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกหักของเส้นใย
4. ติดตามประสิทธิภาพการขัดถูของอากาศ ปรับการไหลของอากาศ เพื่อป้องกันการเกิดตะกอน
5. เสริมการปรับสภาพเพื่อลดเศษซากในระยะหลัง
บทสรุป
1. โรงงานประสบความสำเร็จในการเพิ่มพื้นที่เมมเบรนทั้งหมดและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเมมเบรนโดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงโครงสร้างพื้นฐาน
2. หลังอัปเกรด- ขั้นตอนการทำความสะอาดที่ได้รับการปรับปรุง และขั้นตอนการบำรุงรักษาได้รับการกำหนดขึ้นตามประสบการณ์การปฏิบัติงาน
3. เทคโนโลยี MBR มีคุณภาพน้ำทิ้งสูงและการออกแบบเลย์เอาต์ที่กะทัดรัด แต่อาจถูกจำกัดด้วยข้อกำหนดการปฏิบัติงานที่สูงขึ้น กรณีนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับลูกค้ารายอื่นๆ ที่ต้องการอัพเกรดระบบเมมเบรนของตน