Membran biyo reaktörler

Zarflı Biyo Rektör Türleri

Zarflı biyo rektör (MBR), membran filtrasyonu ve biyolojik arıtma işlemlerini entegre ederek atık suyu arıtmak için kullanılan karmaşık bir ekipmandır. Belirli ihtiyaçları ve tercihleri karşılamak için çeşitli mevcuttur.

• Dalgalı MBR'lerde, düz levha veya içi boş fiber membranlar, biyo rektörün karışık sıvısına daldırılır. Bu mikrobiyal membran reaktörleri, arıtılmış suyun membrandan geçmesine izin verirken, tutulan biyokütle ve mikroorganizmalar biyolojik bozunmayı kolaylaştırmak için reaktörde kalır. Dalgalı MBR'ler, genellikle kirlenmeyi önlemek için membran modülüne entegre edilmiş hava temizleme işlemine sahiptir; bu da yüksek konsantrasyonlu atık suların sürekli olarak arıtılması için eş zamanlı havalandırma ve geçirgenliği destekler.

• Harici MBR'ler

  Harici MBR'ler, yan akış MBR'leri olarak da bilinir. Membran modülünün biyo rektörün dışında olduğu yerlerdir. Reaktörler, tam bir su geri dönüşüm sistemi oluşturmak için genellikle diğer arıtma adımlarıyla birleştirilir. Harici MBR'lerin seçimi genellikle membran modüllerinin kolay bakımı temeline dayanır. Bununla birlikte, verimlilikleri, karışık sıvının geri dönüşümü ve olası erken membran modülü kirlenmesi nedeniyle azalabilir.

• İçi Boş Fiber Membran Biyo Rektörler

  İçi boş fiber membran biyo rektörleri, biyo rektör sıvısına daldırılan gözenekli polimerik liflerle elde edilen büyük yüzey alanı/hacim oranlarıyla karakterize edilen demetlenmiş liflerle birlikte gelir. İçi boş fiber MBR'lerin en ilgi çekici avantajlarından biri, yüksek yüklu organik maddeleri ve amonyak azotunu etkili bir şekilde arıtabilmeleridir.

• Düz Levha Membran Biyo Rektörler

  İçi boş membran biyo rektörlerine benzer şekilde, düz levha membran biyo rektörleri, içi boş fiber MBR'lerle aynı membran ünitesi yapılandırma prensiplerine dayanmaktadır. Bununla birlikte, düz levha membran biyo rektörleri, diğer tiplerin aksine biyo rektörde daldırılır. Düz levha membran üniteleri, küçük footprint'li kompakt kurulumlar için tercih edilir, bu da arıtma sahalarında yerden tasarruf sağlar.

• Vakumla Çalışan MBR'ler

  Flote membran biyo rektörleri, dalgalı membran biyo rektörleriyle aynı temel ilkeye dayanmaktadır. Bununla birlikte, flote MBR'lerde, havalandırma kabarcıkları, tanktaki karışık sıvıdan ayrılan bir sıvı akışı oluşturan bir flote sistemi üretir. Oluşan flote, membran yüzeyine teğet olur, pompalanan hidrodinamik kuvvetler, geçirgen suyu membrandan akmaya zorlar ve ardından arıtılmış su toplanır.

• Hibrit MBR'ler

  Hibrit membran biyo rektörleri, MBR teknolojisini diğer arıtma sistemleriyle entegre eder, örneğin MBR'ler. Bunlar, arıtma verimliliğini artırma, daha fazla esneklik sağlama ve operasyonel gereksinimleri azaltma potansiyeline sahiptir. Ayrıca, mikro ve makro seviyelerdeki kombinasyon, genel arıtma kapasitesini artırabilir, kaliteyi artırabilir ve çevresel etkiyi azaltabilir. Ek olarak, hibrit MBR'lerin kullanımı, ön/tamamlayıcı işlemleri birbirine yaklaştırabilir ve değerli ürünlerin ve kaynakların geri kazanımını artırabilir.

Membran Biyo Rektörlerin Özellikleri ve Bakımı

Özellikler

• Akış Hızı: Bir MBR tesisinin akış hızı, arıtılmış atık su miktarını gösterir. Küçük ve orta ölçekli tesisler için sırasıyla günde 10.000 litre veya 50.000 litre olabilir.
• Membran Yüzey Alanı: Membran yüzey alanı, elde edilen filtrasyon seviyesini etkiler. Küçük ve orta ölçekli MBR tesisleri için sırasıyla 500 metrekare veya 1.000 metrekare olabilir.
• Arıtma Verimliliği: Membran biyo rektörlerinin, kirletici maddelerin yüksek seviyelerde uzaklaştırılmasını sağladığı bilinmektedir. Amonyak uzaklaştırma oranı %99 olabilirken, fosfor ve toplam askıda katı madde uzaklaştırma oranları sırasıyla %98 ve %99,5 olabilir.
• Enerji Tüketimi: Bir MBR'nin enerji tüketimi, özelliklerde açıklanabilir. Örneğin, kullanılan boyut, yapılandırma ve teknolojiye bağlı olarak arıtılmış 1.000 litre atık su başına 0,5-1,5 kWh kullanabilir.
• Çalışma Sıcaklığı: Çalışma sıcaklığı belirli bir aralıkta kalmalıdır. Örneğin, belediye atık suyunu arıtan bir MBR için optimum sıcaklık 15℃ ile 35℃ arasında olabilir.

Bakım

• Rutin Kontroller ve Temizlik: Tedarikçiler, temizlik ve bakım programı oluşturmalıdır. Olası arızaları önlemek için düzenli kontroller, muayeneler ve temizlikler yapmalıdırlar. Operatörler, temizlik ve bakım yaparken membran üreticisinin kılavuzunu kullanabilir.
• Membran Durumunu İzleyin ve Hasarlı Membranları Hızlı Bir Şekilde Değiştirin: Operatörler, MBR'nin performansıyla karışmak istemiyorlarsa, membranın durumunu gözlemlemelidir. Ayrıca hasarlı membranları hızlı bir şekilde değiştirmelidirler. Bu, tıkanma, sızıntı ve membran kirlenmesi gibi sorunları önleyebilir.
• Kimyasal Kullanımını Kontrol Edin: Bazı MBR membranları kimyasal olarak temizlenebilir. Ancak kimyasallar, bir membranın yüzeyine zarar verebilir. Bu nedenle operatörler, bunun olmasını önlemek için önerilen temizlik kimyasallarını kullanmalıdır.
• Giriş Atık Su Özelliklerini Yönetin: Operatörler, arıtılmış atık suyu izler ve önerilen aralıkta tutarlarsa, MBR membranı uzun ömürlü olabilir. Başka bir deyişle, kirletici yükleri kontrol etmeli ve membran biyo rektörüne zarar verebilecek toksik bileşiklerden kaçınmalıdırlar.
• MBR Cihazlarında Düzenli Bakım Yapın: Membran biyo rektörüyle birlikte kullanılan bazı cihazlar kolayca zarar görebilir. Bu, tüm sistemi etkileyebilir. Bunlar arasında pompalar, vanalar ve üfleyiciler bulunur. Bu nedenle, düzenli olarak temizlik ve bakım almalıdırlar.

Membran Biyo Rektörlerin Uygulama Senaryoları

Membran biyo rektörlerin uygulama senaryoları şöyledir:

• Atık Su Arıtımı: Membran biyo rektörü, öncelikle belediye ve endüstriyel atık su arıtma tesislerinde kullanılır. Yüksek konsantrasyonda organik maddeyi arıtabilir ve azotu ve fosforu eş zamanlı olarak uzaklaştırabilir. MBR sistemi, su kalitesini etkili bir şekilde iyileştirdi ve sıkı deşarj standartlarını karşıladı.
• Endüstriyel Suyun Geri Dönüşümü: Gıda ve içecek, ilaç, kimya ve tekstil gibi endüstriler, genellikle yüksek seviyelerde KOK, BOD ve diğer kirleticiler içeren atık su üretir. MBR, bu endüstrilerde, endüstrilerin tatlı su tüketimini ve çevresel etkisini azaltmak için suyun tekrar kullanımı amacıyla atık su arıtımında kullanılabilir.
• Belediye Atık Suyunun Arıtımı: MBR teknolojisi, belediye atık suyunu işlemek için arıtma tesislerinde veya merkezi arıtma sistemlerinde kullanılabilir. MBR, bakterilerin ve patojenlerin yüksek oranda uzaklaştırılmasını sağlayabilir. Atık su, kentsel peyzaj, içilemeyen su sifonu veya su kütlelerine deşarj için arıtılmış olarak tekrar kullanılabilir.
• Çöp Alanı Sızdırma Suyunun Arıtımı: Çöp alanlarından gelen sızdırma suyu, yüksek konsantrasyonlarda organik madde, amonyak azotu ve diğer kirleticiler içeren karmaşık bir kirleticidir. MBR, çöp alanı sızdırma suyunu arıtmak ve çevresel etkisini azaltmak için kullanılabilir.
• Geleneksel İşlemlerin Yükseltilmesi: MBR'ler, geleneksel atık su arıtma işlemlerini yükseltme potansiyeline sahiptir. Örneğin, geleneksel aktif çamur arıtma sisteminde, bir MBR ünitesi eklenmesi, arıtma verimliliğini ve alan kullanımını artırabilir.

Membran Biyo Rektörlerin Nasıl Seçileceği

• Amaç ve Arıtma Kapasitesi:

  Başlangıçta, membran biyo rektörlerin amaçlanan uygulamasını ve arıtma kapasitesini tanımak esastır. Amaçlanan uygulama, membran biyo rektörünün endüstriyel atık su arıtımında (tekstil, gıda işleme veya petrokimya endüstrileri gibi), belediye atık su geri kazanımında veya diğer özel uygulamalarda kullanılıp kullanılmayacağına ilişkindir. Öte yandan, arıtma kapasitesi, akış hızları ve kirletici türleri açısından incelenmelidir. Örneğin, belediye uygulamaları için yüksek akışlı membranlara ihtiyaç duyulurken, endüstriyel uygulamalar, belirli kirleticileri ele almak için özel membranlara ihtiyaç duyabilir.

• Membran Türü ve Malzemesi:

  Etkin kirletici giderme ve membran ömrünü sağlamak için uygun membran türünü ve malzemesini seçmek esastır. Çeşitli membran türleri ve malzemeleri, farklı atık su özelliklerine ve arıtma gereksinimlerine uygundur. Bu nedenle kullanıcılar, atık su arıtma işlemlerinin özel ihtiyaçlarını göz önünde bulundurmalı ve bu gereksinimleri en iyi şekilde karşılayan membranları seçmelidir.

• Tasarım ve Çalışma:

  Kullanıcılar, rektörün karmaşıklığı, membranların kullanım ömrü ve işletme maliyetleri ve kullanım ve bakım kolaylığı gibi faktörleri göz önünde bulundurarak uygulamaları için en uygun membran biyo rektör türünü seçebilirler. Özellikle bu, uygun tasarım ve çalışma özelliklerine sahip bir membran biyo rektörünün seçilmesini sağlar; böylece atık su arıtımının etkinliği ve kolaylığı sağlanır.

• Maliyet ve Performans:

  Bir membran biyo rektörü seçerken, maliyet ve performans arasında bir denge bulmak çok önemlidir. Kullanıcılar, ilk yatırım, işletme maliyetleri, arıtma verimliliği ve güvenilirlik gibi faktörleri tartarak ihtiyaçlarını ve bütçelerini karşılayan bir membran biyo rektörü seçmelidir.

S&C

S1: Membran biyo rektör teknolojisinin temel avantajları nelerdir?

C1: Membran biyo rektörler (MBR'ler), yüksek kaliteli permeat üretme, karışık sıvıyı etkili bir şekilde ayırma, footprint gereksinimlerini azaltma, atık su kalitesini iyileştirme, uyarlanabilir çalışma sağlama ve katı tutma işlemini destekleme gibi bir dizi avantaj sunmaktadır.

S2: Membran reaktörler pazarındaki temel eğilimler nelerdir?

C2: Endüstriyel atık su arıtma tesisleri, petrokimya ve kimya tesisleri ve enerji üretim tesisleri, yüksek verimli karbon yakalama yöntemleri ararken, membran reaktörler pazarının büyümesi muhtemeldir. Sıfır sıvı deşarjı (ZLD) sistemlerine geçiş ve tekrar kullanım için yüksek kaliteli suya olan ihtiyaç, çeşitli sektörlerde membran biyo rektör teknolojisinin benimsenmesini hızlandırıyor.

S3: Membran biyo rektörlerin temel sınırlamaları nelerdir?

C3: Membran biyo rektörlerin (MBR'lerin) dezavantajları arasında yüksek başlangıç maliyetleri, membran kirlenmesi, sınırlı sistem esnekliği ve kalifiye operatörlere ve düzenli bakıma ihtiyaç duyulması yer almaktadır.

S4: Membran biyo rektörlerin temel bileşenleri nelerdir?

C4: Membran biyo rektörlerin (MBR'lerin) temel bileşenleri arasında bir hava besleme sistemi, bir karıştırma sistemi, bir membran modülü, bir biyo reaktör ve bir permeat toplama sistemi bulunur.