
Мембранные биореакторы (МБР) – сейчас очень популярная технология очистки сточных вод, и особенно в тех сферах, где важна высокая степень очистки и снижение себестоимости. Часто, при обсуждении материалов мембран для аэробных МБР, завязка сводится к сравнениям полиэтилентерефталата (ПЭТФ) и полиэтиленчата (ПЭЧ). Это, конечно, верно, но где тут нюансы? Как на практике понимать, какая мембрана подходит именно под ваш процесс – от состава стоков до требуемого качества очищенной воды? В этой статье поделюсь опытом и наблюдениями, которые выработал за годы работы в этой области.
Основная головная боль при выборе производителя мембран для МБР – это, безусловно, их совместимость с составу сточных вод. Стоки – это не просто вода, это сложная смесь органических и неорганических веществ, включая соли, удобрения, различные химические соединения. Даже небольшое количество агрессивных веществ может привести к преждевременному износу мембран и снижению их эффективности. Например, мы сталкивались с ситуацией, когда использование мембран на основе ПЭТФ привело к их деградации из-за высокого содержания сульфатов в сточных водах. Очевидно, что необходим тщательный анализ состава стоков и, исходя из этого, выбор мембранного материала.
Но химическая стойкость – это только часть проблемы. Мембраны должны выдерживать механические нагрузки, возникающие при работе биореактора – давление, вибрации, а также механическое воздействие взвешенных частиц. Здесь на помощь приходят мембраны из полиэтилена чата (ПЭЧ), которые обладают большей механической прочностью и устойчивостью к механическим повреждениям, чем ПЭТФ. Однако, ПЭЧ может быть менее устойчивым к некоторым химическим веществам. Как правило, для решения этих задач, используют комбинацию различных мембранных материалов или модифицируют их состав.
Важно учитывать, что МБР работают в аэробном режиме, то есть в присутствии кислорода. Это означает, что мембраны должны быть устойчивы к воздействию кислорода, который может способствовать окислению некоторых полимеров. Например, при длительном воздействии кислорода ПЭТФ может подвергаться деградации, что приведет к снижению проницаемости мембраны. Поэтому при работе с аэробными МБР выбор материала мембраны должен учитывать этот фактор.
Мы как-то попробовали использовать мембраны на основе ПЭТФ в МБР, работающем при высокой концентрации кислорода. Результат был плачевным – мембраны быстро потеряли свою проницаемость и потребовали замены. В дальнейшем мы стали отдавать предпочтение мембранам на основе ПЭЧ или модифицированным полимерам, которые обладают большей устойчивостью к кислороду.
На рынке существует множество производителей мембран для МБР, каждый из которых предлагает свои решения. Мы сотрудничаем с несколькими компаниями, в том числе с TIANJIN HYDROKING SCI & TECH LTD., и можем с уверенностью сказать, что качество мембран значительно варьируется. При выборе производителя мембран необходимо учитывать не только цену, но и репутацию компании, ее опыт работы, а также наличие сертификатов качества.
Работа с TIANJIN HYDROKING SCI & TECH LTD. оказалась вполне успешной. Их мембраны соответствуют заявленным характеристикам, а техническая поддержка достаточно оперативна. Мы использовали их мембраны в нескольких проектах, и результаты нас устраивают. Однако, важно помнить, что даже самые качественные мембраны требуют правильной эксплуатации и обслуживания. Неправильный режим работы, загрязнение мембран, несоблюдение технологических параметров – все это может привести к снижению их эффективности и преждевременному выходу из строя. У нас был один случай, когда неправильная настройка системы обратной промывки привела к повреждению мембран. В результате пришлось провести дорогостоящий ремонт системы и заменить мембраны. Это еще раз подчеркивает важность квалифицированного обслуживания и технической поддержки.
Один из самых сложных проектов, с которыми мы сталкивались, – это очистка сточных вод пищевой промышленности. Эти стоки характеризуются высокой концентрацией органических веществ, а также наличием различных загрязняющих веществ, таких как жиры, масла, крахмал. При использовании традиционных методов очистки, таких как биологическая очистка, часто невозможно достичь требуемого качества очищенной воды.
В этом случае мы решили использовать МБР с мембранами на основе ПЭЧ. Выбор ПЭЧ был обусловлен его высокой устойчивостью к органическим веществам и механическим повреждениям. После установки МБР и запуска процесса очистки, мы добились значительного снижения концентрации органических веществ и других загрязняющих веществ в сточных водах. Качество очищенной воды соответствовало требованиям нормативных документов. Это был успешный проект, который показал эффективность использования МБР в очистке сточных вод пищевой промышленности.
На рынке постоянно появляются новые материалы мембран для МБР, которые обладают улучшенными характеристиками. В частности, активно разрабатываются мембраны на основе новых полимеров, таких как полиимиды и полиэфирэфиркетон (PEEK). Эти мембраны обладают высокой химической стойкостью, механической прочностью и устойчивостью к высоким температурам. Однако, они пока еще достаточно дорогие, что ограничивает их применение.
Кроме того, активно развивается направление модификации существующих мембранных материалов. Например, для повышения химической стойкости мембраны могут быть модифицированы с помощью нанесения защитных покрытий. Также разрабатываются новые методы обработки мембран, которые позволяют улучшить их проницаемость и снизить их стоимость. В целом, будущее мембранных технологий выглядит многообещающим, и можно ожидать, что в ближайшие годы появятся новые, более эффективные и экономичные мембраны для МБР.
В заключение хочу сказать, что выбор материалов мембран для аэробных мембранных биореакторов – это сложная задача, требующая тщательного анализа состава сточных вод, учета технологических параметров процесса очистки, а также знания свойств различных мембранных материалов. Необходимо учитывать не только стоимость мембран, но и их долговечность, надежность и техническую поддержку. Правильно подобранные мембраны – это залог эффективной и экономичной очистки сточных вод.