MBR: мембранный биореактор
вместо вторичного отстойника.
MBR — мембранный биореактор: очистка активным илом, в которой ил от воды отделяет не вторичный отстойник, а мембрана. Её поры задерживают ил и бактерии: вода на выходе почти без взвеси и после обеззараживания годится для повторного использования, а станция компактнее аэротенка с отстойниками. Платить за это приходится тонкой механической очисткой, промывками и заменой мембран, электроэнергией и более квалифицированным персоналом.
Как устроен мембранный биореактор
Биология в MBR та же, что в аэротенке: активный ил окисляет органику, при аноксидной зоне — удаляет азот. Разница — в отделении ила. Иловую смесь фильтруют через мембраны микро- или ультрафильтрации: вода проходит сквозь поры, ил и бактерии остаются в реакторе. Поэтому ил держат в несколько раз плотнее, чем в классическом аэротенке, и реактор меньше. Но выигрыш в объёме не пропорционален концентрации: плотный ил хуже принимает кислород.
Очищенную воду — пермеат — отбирает насос под небольшим разрежением, у части плоских модулей она уходит самотёком за счёт перепада уровней. Под модулями постоянно работает крупнопузырчатая продувка: пузыри и поток смеси срывают ил с мембран. Избыточный ил отводят, как из любого аэротенка, — его нужно стабилизировать и обезвоживать.
- Половолоконные погружные: пучки полых волокон в мембранной камере, вода фильтруется снаружи внутрь, возможна обратная промывка пермеатом. Распространены на бытовых и городских стоках.
- Плоские погружные: мембранные листы в кассетах. У многих моделей обратной промывки нет — поверхность держат чистой продувкой, паузами в фильтрации и химической промывкой на месте.
- Выносные трубчатые: модули стоят вне реактора, иловую смесь прокачивают вдоль мембран под давлением. Энергии уходит больше, зато модули доступны; применяются чаще на концентрированных промышленных стоках.
Что обязательно ставят перед мембранами
Главный враг мембран — не органика, а волокна, волосы, песок и жир. Волокна наматываются на пучки и забивают каналы между листами, песок истирает поверхность, жир и нефтепродукты покрывают мембрану плёнкой, которую трудно снять даже химической промывкой. Поэтому перед MBR ставят тонкую механическую очистку с прозором, который задаёт производитель мембран, — обычно 1–3 мм. Лучше перфорированный лист или сетка, чем щелевая решётка: волос проходит сквозь щель вдоль неё.
Вторая обязательная вещь — усреднитель. Производительность мембран ограничена допустимым потоком через квадратный метр, и пиковый расход приходится либо закладывать в площадь мембран, либо гасить ёмкостью перед реактором. Ёмкость, как правило, дешевле. На кухонных и пищевых стоках перед усреднителем нужен жироуловитель, на стоках с песком — песколовка.
Почему мембраны загрязняются и как их чистят
На поверхности и в порах мембраны постепенно накапливаются ил, продукты жизнедеятельности бактерий и минеральные отложения. Признак — растёт трансмембранное давление: при том же потоке насосу всё тяжелее отбирать воду. Часть загрязнений снимается постоянно — продувкой, паузами в фильтрации и, у половолоконных модулей, обратной промывкой.
Остальное снимают химически. Поддерживающие промывки слабым раствором проводят часто, по регламенту производителя, восстановительные — реже, когда проницаемость падает ниже допустимой. Гипохлорит натрия убирает органические отложения, кислота — обычно лимонная или щавелевая — минеральные: соли кальция, соединения железа. Раствор после восстановительной промывки не сбрасывают в биореактор разом: его нейтрализуют или возвращают малыми порциями, чтобы не угнетать ил.
Мембрана стареет необратимо: даже при правильных промывках проницаемость со временем снижается, и через несколько лет модули меняют; срок службы указывает производитель модулей.
Когда MBR не нужен
Если очищенная вода уходит в городскую канализацию или в приёмник с обычными требованиями, мембраны, как правило, избыточны. Аэротенк с вторичным отстойником или MBBR с отделением взвеси — при необходимости с фильтром доочистки и обеззараживанием — решают такую задачу дешевле и проще в эксплуатации. Не стоит брать MBR и там, где некому вести журнал давления и промывок.
MBR оправдан, когда воду используют повторно — на полив, смыв унитазов, технические нужды; когда площадка не вмещает отстойники; когда производительность действующих очистных нужно поднять в тех же ёмкостях; когда требования к взвеси и бактериям на выходе жёсткие. Решает сравнение вариантов под требования к воде, а не мода на мембраны.
Что из этого делаем мы
Собственного MBR-реактора и мембран у нас нет. MBR-станцию мы проектируем и собираем на покупных мембранных модулях и открыто указываем их марку в спецификации, как и марки насосов, воздуходувок, диффузоров и автоматики. Марку разумно выбирать не только по цене, но и по тому, где в Узбекистане брать запасные модули.
Наше производство — ёмкости и корпуса из стеклопластика: усреднитель, биореактор, мембранная камера, бак пермеата; рамы и опоры модулей, трубопроводная обвязка из ПП/ПВХ, сборка шкафа управления на покупных PLC, датчиках и частотных преобразователях. Монтаж и пусконаладку выполняем мы, на строительную часть выдаём задание. Для контейнерной станции контейнер покупной, компоновку и оснащение делаем мы. Если требования выполнимы без мембран, скажем прямо и предложим MBBR или аэротенк с возвратом ила.
Во что обходится эксплуатация MBR
| Статья расходов | Откуда берётся | Что заложить заранее |
|---|---|---|
| Электроэнергия | аэрация ила, продувка мембран, насосы пермеата и рециркуляции | учёт по узлам, резервное питание при перебоях в сети |
| Реагенты | гипохлорит и кислота для промывок, при необходимости коагулянт | хранение, дозирование, нейтрализацию отработанных растворов |
| Замена мембран | необратимое старение модулей | плановую замену через несколько лет, запасные модули |
| Тонкая механическая очистка | задержанные волокна и отбросы | ежедневный осмотр, промывку сита, вывоз отбросов |
| Избыточный ил | прирост биомассы | стабилизацию, обезвоживание и вывоз осадка |
| Персонал | контроль давления, проницаемости и промывок | обученного оператора и связь с сервисом поставщика мембран |
Суммы зависят от марки мембран, производительности и состава стока и считаются под объект.
Узлы MBR-станции из нашего ассортимента
Мембранный модуль — покупной, а узлы вокруг него — жироуловитель, усреднитель, бак пермеата, дозирование и обеззараживание — наши.
Типоразмерные ряды с полными характеристиками — на страницах линеек.
Частые вопросы об MBR
Чем MBR лучше обычных очистных?
Качеством воды по взвеси и компактностью: мембрана задерживает взвесь и бактерии, которые из отстойника частично уходят с водой, а плотный ил позволяет уменьшить реактор. Органику и азот удаляет та же биология, что в аэротенке, но с водой не уходит взвесь, а с ней и часть БПК. Цена — электроэнергия, промывки, замена мембран и более квалифицированная эксплуатация.
Что будет с мембранами при отключении электричества или простое объекта?
Без продувки и отбора пермеата ил оседает на модулях и без кислорода загнивает, поэтому после включения сначала запускают продувку, а затем фильтрацию. Короткий перерыв мембраны переносят; объектам с перебоями нужен резервный источник питания хотя бы для воздуходувок. Оставлять мембраны сухими нельзя: на долгий простой, например межсезонье, модули консервируют по инструкции производителя.
Можно ли использовать воду после MBR повторно?
Да, на технические нужды — полив, смыв унитазов, — если после мембран стоит обеззараживание, а качество подтверждено анализами под требования конкретного применения. Для питья вода после MBR не предназначена. Растворённые соли мембраны MBR не задерживают: если нужна обессоленная вода, после них ставят обратный осмос.
Сколько стоит MBR-станция?
Цена зависит от производительности, требований к очищенной воде, марки и площади мембран, состава предочистки и размещения: контейнер, здание или подземные ёмкости. Цен на сайте нет: считаем под объект, подбор и расчёт бесплатны.
Контейнерная MBR-станция: на что смотреть в предложении?
На марку и площадь мембран и на какой расход они посчитаны — средний или пиковый. Входят ли тонкая механическая очистка, усреднитель, система промывок и обеззараживание. Есть ли теплоизоляция и вентиляция под местное лето и зиму и можно ли извлечь модуль талью. И кто в Узбекистане будет вести промывки и поставлять запасные модули.
Смежные технологии и решения
Нужна ли мембрана —
покажет расчёт.
Пришлите расход и его колебания, анализ стока и требования к очищенной воде: сброс или повторное использование. Сравним MBR с вариантом без мембран и вернём схему и состав оборудования с разделением «производим сами / покупаем».
СРАВНИТЬ ВАРИАНТЫ