تدفق عملية المفاعل الحيوي الغشائي (MBR) وحساب التصميم
- حصة
- وقت مسألة
- 2024/11/6
ملخص
تُعد عملية المفاعل الحيوي الغشائي (MBR) خطوةً أساسيةً في معالجة مياه الصرف الصحي. سأقدم فيما يلي سير عملية المفاعل الحيوي الغشائي (MBR) وحساب تصميمه.
تدفق عملية المفاعل الحيوي الغشائي (MBR) وحساب التصميم
تدفق عملية MBR
تتكون عملية MBR (المفاعل الحيوي الغشائي) بشكل أساسي من الخطوات التالية:
1. المعالجة المسبقة:
تخضع مياه الصرف الصحي الداخلة إلى نظام مفاعل الغشاء الحيوي إلى عملية ترشيح أولية لإزالة الشوائب الصلبة الكبيرة والجسيمات العالقة، مما يقلل العبء على المعالجة اللاحقة، وعادة ما تستخدم الشاشات أو خزانات الترسيب.
2. التفاعل البيولوجي:
تدخل مياه الصرف الصحي المعالجة مسبقًا إلى المفاعل الحيوي، حيث تقوم الكائنات الدقيقة الموجودة في الحمأة المنشطة بتحليل المواد العضوية. عادةً ما يُحافظ على تركيز معين من الحمأة (MLSS) والأكسجين المذاب (DO) لتعزيز إزالة الملوثات العضوية.
3. فصل الغشاء:
بعد المعالجة البيولوجية، تخضع مياه الصرف الصحي لفصل المواد الصلبة عن السائلة عبر وحدات غشائية (عادةً ما تكون أليافًا مجوفة أو أغشية مسطحة). عادةً ما يكون حجم مسام الغشاء أقل من 0.1 ميكرون، مما يحجز الكائنات الدقيقة ومعظم المواد الصلبة العالقة بفعالية.
4. معالجة النفايات السائلة:
المياه المعالجة بفصل الأغشية، والمعروفة باسم "نفاذية الغشاء"، يمكن عادةً تصريفها مباشرةً أو إعادة استخدامها بعد تعقيمها. وتتوافق جودة المياه العادمة مع معايير المياه السطحية من الفئة الرابعة أو تتجاوزها.
5. عودة الحمأة:
يُعاد جزء من الحمأة المركزة إلى المفاعل الحيوي للحفاظ على تركيز معين من الحمأة المنشطة، مما يدعم عملية الأيض الميكروبية الطبيعية. يمكن تصريف الحمأة الزائدة أو معالجتها بشكل إضافي حسب الحاجة.
6. التنظيف والصيانة:
يتم تنظيف وحدات الغشاء بشكل دوري سواء من الناحية الفيزيائية أو الكيميائية لمنع التلوث والانسداد، مما يضمن تدفق الغشاء وعمر الخدمة.
حساب تصميم سعة MBR
يتضمن تصميم وحساب سعة نظام مفاعل الغشاء الحيوي عادةً الخطوات والمعلمات التالية لتحديد عدد الأغشية ومقياس النظام بناءً على حجم مياه الصرف الصحي ومتطلبات جودة التدفق الداخل / الخارج:
1. تحديد حجم مياه المعالجة
2. احسب مساحة الغشاء
الصيغة: أ = س / (ج × 24)
3. عدد وحدات الغشاء
الصيغة: N = A / A_unit
4. المواد الصلبة العالقة في السوائل المختلطة (MLSS)
5. الطلب على الهواء
الصيغة: Q_air = SADm x A
6. نظام التحكم وتكرار التنظيف
مثال حسابي:
افترض: حجم المعالجة اليومي هو 1000 متر مكعب/يوم، وتدفق الغشاء J هو 20 لتر/متر مربع·ساعة، ومساحة كل وحدة غشاء هي 50 متر مربع.
1. احسب مساحة الغشاء الكلية: أ = 1000 / (20 * 24) = 2.08 متر مربع
2. احسب عدد وحدات الغشاء: N = 2.08 / 50 ≈ 42 وحدة
باستخدام هذه الحسابات، يُمكن تحديد عدد وحدات الأغشية، وحجم التهوية، وتكوين نظام مفاعل الغشاء الحيوي (MBR). عمليًا، غالبًا ما تُجرى التعديلات بناءً على متطلبات المشروع المحددة، وجودة المياه الداخلة، ومعايير مياه الصرف، وبيانات موردي الأغشية.