Quan la pressió transmembrana (TMP) augmenta ràpidament i els intervals de neteja s'escurcen, la reacció immediata és sovint la culpa de la pròpia membrana. No obstant això, la membrana és només la interfície final on es manifesta la contaminació; els contaminants s'acumulen al llarg del pretractament, el licor barrejat i les etapes operatives abans d'obstruir finalment la superfície de la membrana.
Característiques del Licor Mixt · Flux Operatiu
Aireació hidràulica · Paràmetres de neteja
I. En primer lloc, identifiqueu el tipus de resistència
La resistència operativa de l'MBR es pot classificar generalment en encrustacions reversibles, encrasses que requereixen neteja de manteniment per eliminar-les i ensuciacions irreversibles acumulades a llarg termini-. Els pastissos de fang solts a la superfície de la membrana sovint es poden alleujar aturant la succió, el fregat per aireació o el rentat a contracor; per contra, l'adsorció orgànica, l'obstrucció dels porus i l'escala inorgànica requereixen una neteja química específica.
Si la recuperació del flux disminueix després de cada cicle de neteja, o si el rendiment es deteriora ràpidament després de la recuperació, el problema s'estén més enllà de l'acumulació temporal de fang a la superfície de la membrana. La neteja elimina els símptomes temporalment, però no elimina les condicions subjacents que causen la contaminació.
També és crucial distingir entre la resistència real de la membrana i els artefactes del sistema: la deriva del sensor de pressió, les imprecisions del mesurador de cabal permeat, les fluctuacions en els nivells de líquid del dipòsit de membrana i l'estat anormal de la vàlvula poden crear l'aparició d'un empitjorament sobtat del TMP o de la permeabilitat.
Punt de partida del diagnòstic|Centra't en la magnitud de la recuperació i la durada que es manté el rendiment després de la neteja, en lloc de només el TMP el dia de la neteja.
II. Molta incrustació de la membrana s'origina al licor mixt
Les substàncies polimèriques extracel·lulars (EPS), els productes microbians solubles (SMP), els col·loides i les partícules fines dins del licor barrejat formen fàcilment capes enganxoses o penetren en els porus de la membrana. El greix, els tensioactius, l'alta salinitat i els orgànics recalcitrants influeixen en l'estructura i la viscositat del floc; Mentrestant, els canvis sobtats de càrrega, les condicions anòxiques, els desequilibris de nutrients o l'envelliment dels fangs poden provocar que els microorganismes alliberin quantitats més grans de substàncies enganxoses.
La concentració alta de sòlids en suspensió de licors mixtos (MLSS) no condueix necessàriament a l'obstrucció de la membrana; tanmateix, quan coincideixen una alta viscositat, flocs fins, poca sedimentabilitat i orgànics enganxosos, la transferència de massa a la superfície de la membrana i l'eficàcia de la neteja de l'aire-aigua es veuen compromeses. Si bé el dipòsit de membrana revela el resultat final de l'encrassement, les causes arrel sovint s'originen al dipòsit bioquímic.
III. Més airejació no significa necessàriament més seguretat
L'aireació de fregat de la membrana està destinada a agitar les fibres de la membrana i alterar la capa de pastís de fangs; tanmateix, la seva eficàcia depèn de la distribució uniforme de l'aire, les vies de les bombolles, la disposició dels mòduls de la membrana i la reologia del licor mixt. Si les canonades d'aireació estan obstruïdes o es produeix una canalització de flux localitzada, les zones de membrana específiques poden no tenir un fregat efectiu, fins i tot si el flux d'aire total sembla suficient.
L'augment indiscriminat del flux d'aire no només malgasta energia, sinó que també pot trencar els flocs, generant partícules fines i substàncies solubles que agreugen l'obstrucció i l'adhesió dels porus. En lloc de simplement maximitzar la freqüència del ventilador, cal inspeccionar el flux d'aire de la branca, la pressió, l'estat de l'aireador i la circulació del dipòsit de membrana per garantir una cisalla efectiva de l'aire-aigua.
IV. Els cicles de flux i succió/pausa determinen si la membrana té l'oportunitat de recuperar-se
El flux de disseny no és un valor fix que es pugui mantenir indefinidament en totes les condicions de funcionament. Els límits de funcionament crítics canvien durant les temperatures baixes, els canvis sobtats en la qualitat de l'afluent, l'augment de la viscositat del licor barrejat o el deteriorament de les condicions hidràuliques al dipòsit de membrana. Continuar amb la succió a velocitats màximes de flux en aquestes condicions farà que la pressió transmembrana (TMP) augmenti ràpidament.
Els cicles d'aspiració/pausa adequats, el funcionament agrupat i l'afaitat màxima permeten eliminar les capes de contaminació soltes durant les fases de pausa i aireació. La supervisió ha d'incloure el flux de membrana corregit-de temperatura, la velocitat d'augment del TMP, la producció de permeat i la freqüència de neteja. La velocitat a la qual el TMP es deteriora diàriament és més crítica que el valor absolut de TMP en un dia determinat.
V. Per què l'eficàcia de la neteja pot disminuir amb el temps
Els agents de neteja s'han d'adaptar al tipus específic d'encrasses. La contaminació orgànica, el llim biològic i la descamació inorgànica requereixen condicions químiques diferents; L'eficàcia està influenciada per la concentració, el pH, la temperatura, el temps de contacte i la degradació dels ingredients actius. Fins i tot amb solucions de neteja altament concentrades, els resultats poden ser insignificants si els productes químics no arriben a les zones contaminades-per exemple, a causa de l'agrupament de fibres de la membrana o una gran acumulació de fangs.
Una freqüència de neteja excessiva o condicions massa agressives poden accelerar l'envelliment del material de la membrana i danyar els segells, alhora que augmenta el temps d'inactivitat i el consum de productes químics. S'ha de registrar la recuperació de la permeabilitat normalitzada abans i després de cada neteja; Les dades s'han d'utilitzar per determinar si la neteja de manteniment o la neteja reparadora és suficient, o si cal una inspecció fora de línia-.
Conclusió per a la neteja: primer identifiqueu si la contaminació és principalment orgànica, inorgànica o de fang-pastissos i, a continuació, seleccioneu els agents de neteja i la intensitat adequats. 6. Seguiu aquesta seqüència de resolució de problemes per evitar l'esforç perdut.
Comenceu verificant la instrumentació i els càlculs: comproveu la fiabilitat de les lectures de TMP, nivell de líquid, cabal i compensació de temperatura. A continuació, examineu els paràmetres operatius: flux real, cicles de filtració/relaxació i la durada dels períodes de rentat a contracor i de flux màxim. A continuació, inspeccioneu el sistema hidràulic del dipòsit de membrana: comproveu si hi ha una aireació irregular, entrellaçament de fibres de membrana i zones mortes a la circulació de fangs.
Després, dirigiu la vostra atenció al sistema bioquímic i al pretractament: avalueu MLSS, viscositat, mida del floc, indicadors EPS/SMP i la presència de greixos, fibres, sorra fina, productes químics residuals o càrregues de xoc. Finalment, avalueu la integritat del mòdul de membrana, la contaminació irreversible i la vida útil restant. Seguint la seqüència correcta-passant de les dades a la hidràulica i del licor barrejat a la pròpia membrana-, eviteu un escenari en què la neteja es converteixi en un cicle interminable de "extinció d'incendis".
Conclusió
Quan un sistema MBR s'obstrueix cada cop més malgrat la neteja repetida, el problema rarament és un deteriorament sobtat de les mateixes membranes; més aviat, la taxa d'acumulació d'encrasses supera constantment la taxa de recuperació aconseguida mitjançant la neteja. La superfície de la membrana només actua com a pantalla per als problemes subjacents del sistema. Només analitzant conjuntament les característiques del flux, l'aireació, les característiques del licor barrejat, el pretractament i els registres de neteja, podeu identificar els veritables punts de control necessaris per canviar el sistema d'un estat de reparacions d'emergència freqüents a un funcionament previsible i estable.
