
Многие начинающие специалисты в области очистки сточных вод, работающие с мембранными аэробными биореакторами, сразу задумываются о стоимости мембран и их долговечности. Но часто этот вопрос рассматривается слишком упрощенно. Просто 'заменить при износе' – это, конечно, вариант, но он редко бывает оптимальным с точки зрения экономической эффективности и стабильности процесса. Вопрос производителей, конечно, важен, но он вторичен по отношению к пониманию сути процесса очистки и правильно подобранному методу обслуживания. Я бы сказал, что фундаментальное понимание – это ключ к минимизации расходов, а не только выбор 'дешёвой' мембраны.
Мембранные аэробные биофильтры (МАБФ) – это интересная технология, сочетающая в себе преимущества биологической очистки и мембранной фильтрации. Суть в том, что биообразующая взвесь находится в биофильтре, а мембрана служит для отделения очищенной воды от биофильтрата, содержащего бактерии и другие органические вещества. Использование именно мембран дает значительные преимущества: более высокая степень очистки, меньшая площадь фильтрации по сравнению с традиционными биофильтрами, и, как следствие, потенциальная экономия пространства. Однако, и потенциальные проблемы тоже есть – прорыв мембраны, загрязнение мембран, образование биопленок на мембране.
Самый распространенный метод – это механическая очистка мембран, чаще всего с использованием распылительных устройств или вибрационных чистилок. Важно понимать, что этот метод является профилактическим, а не методом удаления стойких загрязнений. Недостаточно просто периодически очищать мембраны – необходимо понимать причины загрязнения и принимать меры для их устранения. Например, перегрузка биофильтра органическими веществами приводит к образованию избыточной биопленки, что, в свою очередь, усложняет очистку мембран. В таких случаях необходимо оптимизировать процесс биологической очистки: контролировать соотношение углерода к азоту (C/N), поддерживать оптимальный pH и обеспечивать достаточное количество кислорода.
Еще один важный аспект – это химическая очистка мембран. Используются различные дезинфицирующие средства, такие как гипохлорит натрия, перекись водорода, уксусная кислота и другие. Выбор химического реагента зависит от типа загрязнения и материала мембраны. Химическая очистка эффективна для удаления органических загрязнений, минеральных отложений и биопленок. Но важно помнить, что химические реагенты могут повредить мембрану, поэтому необходимо строго соблюдать рекомендации производителя и использовать реагенты в рекомендованных концентрациях.
В последнее время все большую популярность приобретают ультразвуковые методы очистки мембран. Ультразвук создает кавитационные пузырьки, которые разрушают биопленку и удаляют загрязнения с поверхности мембраны. Этот метод является более экологичным, чем химическая очистка, и не требует использования агрессивных реагентов. Однако, ультразвуковые системы довольно дорогие, и их эффективность зависит от многих факторов, таких как частота ультразвука, мощность и тип мембраны.
В нашей практике, связанной с обслуживанием мембранных аэробных биореакторов, наиболее часто встречающейся проблемой является обратный загрязнение мембран. Это происходит, когда загрязненная вода проникает внутрь мембраны, что приводит к ее быстрому износу и снижению эффективности очистки. Причинами обратного загрязнения могут быть повреждения мембраны, недостаточная фильтрация сточных вод перед поступлением в биореактор или неправильная эксплуатация системы.
Мы сталкивались с ситуацией, когда в систему поступали сточные воды с высоким содержанием взвешенных веществ. Это приводило к быстрому засорению мембран и необходимости частой очистки. Решение – установка предварительной системы фильтрации, которая удаляет крупные взвешенные частицы из сточных вод перед их поступлением в биореактор. Это значительно снижает нагрузку на мембраны и продлевает срок их службы.
Кроме того, важно правильно подбирать реагенты для химической очистки. Мы несколько раз сталкивались с ситуациями, когда использование слишком агрессивных реагентов приводило к повреждению мембран и их преждевременному выходу из строя. В таких случаях мы перешли на более мягкие реагенты и разработали индивидуальный график очистки, учитывающий тип мембран и степень загрязнения.
Выбор производителя мембран – это ответственный шаг. На рынке представлено множество компаний, предлагающих мембраны для мембранных аэробных биореакторов. Некоторые из них, например, компании из Европы (например, компания TIANJIN HYDROKING SCI & TECH LTD. с ее продукцией, которую можно найти на https://www.hydroking.ru), предлагают широкий ассортимент мембран, соответствующих различным требованиям. Важно учитывать не только стоимость мембран, но и их характеристики, такие как материал мембраны, поры мембраны, химическую и механическую стойкость, а также срок службы. Рекомендуется проводить тестирование мембран перед их установкой в биореактор, чтобы убедиться в их пригодности.
Следует также обращать внимание на сервисное обслуживание, предоставляемое производителем. Наличие технической поддержки, гарантийного обслуживания и запасных частей может существенно упростить эксплуатацию системы. Иногда выбор чуть более дорогой мембраны от известного производителя с хорошим сервисом может оказаться более выгодным в долгосрочной перспективе, чем выбор дешевой мембраны от неизвестного производителя.
Очистка мембран в мембранных аэробных биореакторах – это комплексный процесс, требующий глубокого понимания биологической очистки, свойств мембран и методов их обслуживания. Не существует универсального решения – необходимо подбирать методы очистки, исходя из конкретных условий эксплуатации системы и типа загрязнений. Важно не только регулярно очищать мембраны, но и принимать меры для предотвращения загрязнения. Правильный выбор производителя мембран и наличие качественного сервисного обслуживания также играют важную роль в обеспечении надежной и эффективной работы мембранных аэробных биореакторов.