وضعان للترشيح وتكوينات تصميم عملية MBR
- حصة
- وقت مسألة
- 2024/12/30
ملخص
تحتوي مكونات غشاء MBR على طريقتي ترشيح: الترشيح المتقطع والترشيح المستمر البسيط. عادةً ما يُستخدم الترشيح المتقطع، وأحيانًا تُستخدم طريقة ترشيح مستمرة أبسط. بغض النظر عن الطريقة المُستخدمة، يجب إجراء التهوية بشكل مستمر أثناء عملية الترشيح.
وضعان للترشيح وتكوينات تصميم عملية MBR
تحتوي مكونات غشاء MBR على طريقتي ترشيح: الترشيح المتقطع والترشيح المستمر البسيط. عادةً ما يُستخدم الترشيح المتقطع، وأحيانًا تُستخدم طريقة ترشيح مستمرة أبسط. بغض النظر عن الطريقة المُستخدمة، يجب إجراء التهوية بشكل مستمر أثناء عملية الترشيح. عند استخدام الترشيح المتقطع، يتوقف النظام مؤقتًا لفترة قصيرة بعد الترشيح لفترة زمنية معينة، مع استمرار التهوية في هذه الفترة، كما هو موضح في الشكل أدناه.
التهوية أثناء توقف الترشيح تُنظف سطح الغشاء بفعالية. على الرغم من أن بدء وإيقاف الترشيح يتطلبان معدات تحكم آلية، إلا أن الترشيح المتقطع لا يزال هو الأسلوب المُوصى به، إذ يضمن فعالية واستقرار عملية الترشيح الغشائي. دورة الترشيح المتقطع المُوصى بها هي: 9 دقائق تشغيل ودقيقة واحدة توقف.
عملية ترشيح غشاء MBR
تتضمن عملية ترشيح غشاء MBR نوعين: ترشيح بالجاذبية يعتمد على فرق ضغط الماء ، وترشيح بمضخة شفط . في جميع الأحوال، يجب تركيب شبكة دقيقة بدقة 3.0 مم أو أقل أمام حوض الغشاء، وإلا فقد يُسد تجميع الغشاء بشكل خطير بسبب نفايات المياه الخام. يُنصح بتركيب خزان عازل (خزان تجانس هيدروليكي) بسعة كافية قبل عملية MBR لموازنة العلاقة بين حمولة الطلب البيولوجي البيولوجي (BOD) وحجم المياه المُرشحة، مما يضمن استقرار عملية المعالجة البيولوجية والترشيح الغشائي.
محتوى العينة
(1) تكوين الترشيح بالجاذبية
تستخدم تقنية الترشيح بالجاذبية فرق ارتفاع الماء الطبيعي الناتج عن فرق الارتفاع بين سطح سائل حوض الغشاء ومخرج الماء المفلتر كقوة دافعة لإنتاج الماء المفلتر (كما هو موضح في الشكل أعلاه).
لضمان ضغط شفط كافٍ للمياه أثناء الترشيح، والتغلب على فقدان ضغط صمام خط الأنابيب، يجب أن يكون تصميم مخرج المياه عادةً أقل من مستوى سائل حوض الغشاء (عادةً 3 أمتار أو أكثر تحت مستوى السائل). يُنصح باستخدام أنابيب التصريف المباشر للجدار في تصميم أنبوب تجميع المياه، كما يُنصح بتصميم مخرج أنبوب إنتاج المياه على شكل حرف U لضمان مانع تسرب المياه. يتم التحكم في تدفق الترشيح بواسطة صمام تحكم آلي (صمام التحكم في إنتاج المياه). عند وصول مستوى الماء في حوض التفاعل إلى مستوى السائل المنخفض، يتوقف ترشيح المياه؛ وعند وصوله إلى مستوى السائل المرتفع، يتوقف سحب المياه الخام. أثناء الترشيح بالجاذبية، يُقلل الهواء المتراكم في الأنابيب بشكل كبير من ضغط الماء الفعال. يجب إجراء عملية تفريغ هواء واحدة على الأقل يوميًا، وإلا سينخفض ضغط الماء الفعال بشكل حاد. يجب تركيب منفذ تفريغ هواء في أعلى نقطة في خط أنابيب إنتاج المياه، وتركيب صمام تفريغ آلي قبل منفذ التفريغ. أوقف عملية الترشيح وأغلق صمام إنتاج المياه تمامًا، ثم افتح صمام عادم الهواء لبضع دقائق، وسيتم تفريغ الهواء بسهولة.
(2) تكوين ترشيح شفط المضخة
وتظهر عملية الترشيح باستخدام مضخة الشفط في الشكل أدناه.
يتم التحكم في معدل تدفق المياه بواسطة مقياس تدفق ومضخة مزودة بصمام تنظيم تلقائي، أو بواسطة مقياس تدفق ومضخة مزودة بتحكم بتردد متغير. بالإضافة إلى ذلك، إذا انخفض مستوى الماء في خزان التفاعل إلى مستوى منخفض، يتوقف ترشيح المياه؛ وإذا ارتفع، يتوقف الماء الخام. في بعض حالات تشغيل المضخة بالشفط، يلزم تركيب معدات لتصريف الهواء المتراكم في أنبوب إنتاج المياه. من الطرق الشائعة: مضخة التفريغ، أو قاذف الماء، أو التروية اليدوية.
المعدات اللازمة لنظام الترشيح الغشائي
المعدات الطرفية الرئيسية المطلوبة لعملية الترشيح الغشائي هي كما يلي:
أ. شبكة دقيقة
لحماية الغشاء ومنع الانسداد، يُرجى استخدام شبكة بسمك أقل من 3 مم لمعالجة المياه الخام في المفاعل الحيوي الغشائي مسبقًا. يُنصح باستخدام شبكة معدنية لتجنب فيضانها وتسربها في أي وقت.
ب. جهاز التحكم في التدفق
يُثبَّت جهاز تحكم في التدفق على خط أنابيب إنتاج المياه، والذي قد يكون صمام تنظيم أوتوماتيكيًا مُتصلًا بمقياس تدفق إنتاج المياه، أو مضخة شفط متغيرة التردد مُتصلة بمقياس تدفق إنتاج المياه. إذا احتوى عمود من أحواض الأغشية على عدة سلاسل من مكونات الأغشية، يُنصح بتركيب جهاز تحكم في التدفق على عمود من أنظمة الأغشية.
ج. تحديد وحساب فرق الضغط عبر الغشاء
يتم الحصول على فرق الضغط عبر الغشاء بقياس الضغط داخل الغشاء وخارجه (الضغط في أنبوب إنتاج المياه وحوض الغشاء) وحسابه. يمكنك تركيب مقياس ضغط أو جهاز إرسال ضغط على أنبوب إنتاج المياه وحوض الغشاء على التوالي، وقراءته مباشرةً بعد حساب PLC، أو استخدام مقياس ضغط تفاضلي.
د. جهاز إمداد الهواء (مثل المنفاخ، وما إلى ذلك)
وظيفة جهاز إمداد الهواء هي توفير الهواء للتهوية. يُحدَّد حجم إمداد الهواء لكل وحدة غشاء وفقًا لحجم التهوية القياسي لوحدة الغشاء الموضح في الدليل الفني للشركة المصنعة.
هـ. مقياس تدفق الغاز
يُنصح باستخدام مقياس تدفق غاز لمراقبة حجم الهواء. إذا كان كل عمود من أحواض الأغشية يحتوي على عدة سلاسل من وحدات الأغشية، يُنصح بتركيب مقياس تدفق غاز واحد على الأقل على كل عمود من نظام الأغشية.
و. مضخة الشفط
في وضع ترشيح الشفط بالمضخة، يلزم وجود مضخة شفط. ونظرًا للحاجة إلى تحكم دقيق في تدفق إنتاج المياه، تتطلب مضخة الشفط تحكمًا بتردد متغير. يُنصح باستخدام مضخة حلزونية (مضخة طرد مركزي) مزودة بخاصية التحضير الذاتي، أو مضخة إزاحة موجبة (مضخة لولبية) مزودة بخاصية التحضير الذاتي.
ز. مستشعر مستوى السائل
يعد مقياس مستوى السائل ضروريًا ويتم تثبيته في خزان الغشاء لمراقبة مستوى السائل في خزان الغشاء وحساب فرق الضغط عبر الغشاء على PLC.
ح. أنبوب كسر السيفون
في حالة تشغيل المضخة بالشفط، وكان مخرج ماء المنتج أدنى من خزان الغشاء، فقد لا تتوقف عملية الترشيح بسبب توقف مضخة الماء بسبب ظاهرة السيفون. لمنع حدوث هذه الظاهرة، يجب تركيب أنبوب مانع لكسر السيفون بعد مضخة ماء المنتج.