Мембраны в обработке воды ООО «ЭКОЛОС» Как работает мембрана? Примеси, бактерии, вирусы не могут проходить через мембраны Молекулы воды и растворимых солей свободно проникают через поры мембран ООО «ЭКОЛОС» Мембранный биореактор (MBR) Процесс с активным илом Стабильный процесс биологической очистки MBR Мембранная фильтрация Абсолютная сепарация взвешенных веществ ООО «ЭКОЛОС» Обычный процесс с активным илом по сравнению с MБР Обычный процесс с активным илом Процесс с MБР первичный отстойник биологический реактор биологический реактор вторичный отстойник песчаный фильтр мембраны ZeeWeed® сгущение ила обезвоживание ила ООО «ЭКОЛОС» обезвоживание ила Почему нужно применять мембранную технологию? Мембранная установка Классическое сооружение Современная, постоянно развивающаяся Технология Разработана в XIX веке Чрезвычайно компактна Потребность в месте Потребность в площадях Совершенно работающая физическая сепарация Сепарационный процесс Менее эффективное удаление частиц Процесс полностью автоматизирован, Большие трудозатраты Эксплуатация необходимо обеззараживание ООО «ЭКОЛОС» Преимущества МБР перед традиционной технологией биологической очистки 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Меньшее количество сооружений – МБР заменяет аэротенки, вторичные отстойники и песчаные фильтры. Компактность – концентрация активного ила в МБР в несколько раз выше, чем в традиционных сооружениях, соответственно в такое же количество раз меньше объем сооружений. Селекция микроорганизмов, способных окислять биорезистентные вещества – медленнорастущие микроорганизмы, обладающие такой способностью, благодаря мембране не вымываются из реактора. Таким образом, эффективность очистки по трудноокисляемым веществам в МБР значительно выше, чем в системе аэротенк – отстойник. Возможность круглогодичной нитрификации – даже в условиях холодного климата (в традиционных сооружениях со снижением температуры скорость роста нитрификаторов снижается и они вымываются из реактора). Надёжная эксплуатация - работа сооружений не зависит от осаждаемости ила (илового индекса), его вспухания и т.д. Удобство автоматизации процесса. Обеззараживание сточных вод – поры мембран меньше размера бактерий. ООО «ЭКОЛОС» Качество очистки в МБР Наименование Единицы измерения Эффект очистки, % Качество очищенной воды Взвешенные вещества мг/л >99 <1 ХПК мг/л 80 - 98 < 50 БПК5 мг/л >97 <3 N-NH4 мг/л 80 – 90 <1 Общий азот мг/л 36 – 80 <10 Общий фосфор мг/л 62 - 90 0,2 - 1 Нефтепродукты мг/л >96 0,05 - 1 Общие колиформные бактерии КОЕ/100 мл >99,9 <100 Фекальные колиформные бактерии КОЕ/100 мл - <20 Колифаги КОЕ/100 ООО мл «ЭКОЛОС» - отсутствие * Схемы МБР 1. Исходная сточная вода 2. Пермеат 3. Мембранный модуль 4. Циркуляция активного ила а) с вынесенным мембранным модулем б) с погружным мембранным модулем, встроенным в аэротенк в) с мембранным модулем, погруженным в мембранный резервуар ООО «ЭКОЛОС» Мембранный модуль типа «Эрлифт» компании «Norit» ООО «ЭКОЛОС» Половолоконные мембраны Полые волокна имеют поверхность с миллиардами микроскопических пор Размер пор - одно тысячная часть диаметра человеческого волоса Поры, как физический барьер препятствуют проникновению примесей, одновременно они пропускают молекулы чистой воды Чистая вода проходит во внутрь полого волокна под действием слабого вакуума ООО «ЭКОЛОС» 2m 1m Мембранно е волокно Мембранны й модуль Армированное мембранное волокно ZeeWeed® мембрана Мембранную структуру можно разделить на армирующее волокно подача три главные части: отток •мембранный слой полость армированное •армирующее волокно мембранное •полость (lumen) волокно ООО «ЭКОЛОС» Полые мембраны GE-Zenon ООО «ЭКОЛОС» Модульный принцип ZeeWeed® мембранный модуль мембранное волокно технологическая линия кассета ООО «ЭКОЛОС» Система ZeeWeed® MBR распределительный аэрационный коллектор пермеатный коллектор панель управления биологически й реактор мембранные кассеты ZeeWeed® насос пермеата воздуходувка ООО «ЭКОЛОС» Половолоконный мембранный модуль компании «Koch» ООО «ЭКОЛОС» Рулонный мембранный модуль компании «TpiSep» ООО «ЭКОЛОС» Схема установки с плоскими мембранами ООО «ЭКОЛОС» Модуль с плоскими мембранами компании «Kubota» ООО «ЭКОЛОС» Модуль Toray ООО «ЭКОЛОС» Модуль с плоскими вращающимися мембранами компании «Huber» ООО «ЭКОЛОС» Сравнение мембран Сумм. Конфигурация МБР Форма мембран Полые волокна Оценка Производители Погружн. 0,15 Kubota/ Yuasa 0,15 0,55 Pall/Asahi Напорн. Плоские Армирование Да Нет 0 0,2 1 GE/ Zenon 0,15 0,2 0,75 Siemens/ Memcor 0,15 0,2 0 0,4 Norit/ X-Flow 0,2 0 Вес. коэфф. 0,15 0 0,25 0,2 ООО «ЭКОЛОС» ПВДФ 0 0,15 0 Материал мембран 0,25 Др. Поры УФ МФ 0 0 0,2 0 0,2 0,2 0,2 0,2 0 0,2 0,2 0,2 Крупнейшие в Мире МБР Объект, страна Технология Срок сдачи Производительность, тыс. м3/сут Jumeriah Gulf Estates, ОАЭ GE Water/Zenon 2009 270 Municipal MBR, NV, США GE Water/Zenon 2012 190 Brightwater, WA, США GE Water/Zenon 2011 144 Frederick County, MD, США GE Water/Zenon 2011 132 Yellow River, GA, США GE Water/Zenon 2011 111 International City, ОАЭ Siemens/Memcor нет данных 110 Municipal MBR, CA, США GE Water/Zenon 2010 100 Wenyuhe, Китай Asahi/Chinese 2007 100 Johns Creek, GA, США GE Water/Zenon 2010 94 Jordan Basin WRF, UT, США GE Water/Zenon 2010 80 Al Ansab, Muscat, Оман Kubota/Yuasa 2009 78 Beixiaohe, Китай Siemens/Memcor 2008 78 Peoria, AZ, США GE Water/Zenon 2008 76 Cleveland Bay, Австралия GE Water/Zenon 2007 75 Christies Beach, Австралия GE Water/Zenon 2010 68 Lusail, Катар GE Water/Zenon 2008 60 Cairns Northern, Австралия GE Water/Zenon 2009 58 Мембранные биореакторы, работающие на нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах Объект, страна Технология Срок сдачи Производительность тыс. м3/сут PEMEX, Minatitlan, Мексика GE Water/Zenon 2001 47,8 Syndial-Porto Marghera, Италия GE Water/Zenon 2005 47,5 Beijing Yanshan Petrochemical, Китай GE Water/Zenon 2004 25,8 Formosa Petrochemicals, Тайвань GE Water/Zenon 2006 24,9 SINOPEC Luoyang, Китай Asahi/Chinese 2006 18 CNOOC/Shell, Huizhou , Китай Asahi/Chinese нет данных 15 Conoco Philips, Hull, Великобритания GE Water/Zenon 2007 14,4 ENI Priolo, Италия GE Water/Zenon 2006 14,4 ENI R&M, Taranto, Италия GE Water/Zenon 2006 13,25 Sasol Secunda, ЮАР GE Water/Zenon 2006 12,5 ООО «ЭКОЛОС»