Descrição

Parâmetros técnicos

Descrição dos produtos

A tecnologia de biorreator de membrana (MBR) é um dos processos mais avançados na área de tratamento de água. Esta tecnologia pode remover eficientemente poluentes como matéria orgânica, nitrogênio e fósforo da água, garantindo que as águas residuais tratadas atendam aos padrões nacionais de descarte. Também é amplamente utilizado na área de reciclagem de recursos hídricos.

O núcleo da tecnologia MBR reside em alcançar a separação eficiente de lodo e água usando a tecnologia de separação por membrana, melhorando significativamente a eficiência do tratamento de água e a qualidade dos efluentes, alinhando-se com os requisitos básicos do "14º Plano Quinquenal-anual" nacional em relação à proteção ambiental ecológica da água e à reciclagem de recursos.

Os processos MBR utilizam uma variedade de módulos de membrana, permitindo a seleção de materiais de membrana adequados com base no tipo e nas características dos poluentes na água para obter uma remoção eficiente de poluentes. Seu mecanismo exclusivo de separação por membrana oferece vantagens significativas, prendendo com precisão minúsculos sólidos suspensos e partículas coloidais na água, separando completamente os microrganismos dos poluentes nas águas residuais, alcançando assim os objetivos duplos de purificação profunda de águas residuais e reciclagem de recursos hídricos.

vantagens do MBR

Em comparação com tecnologias convencionais de tratamento de água, como lodo ativado, biofilme e filtração tradicional por coagulação e sedimentação, a tecnologia MBR (biorreator de membrana) oferece as seguintes vantagens principais:

Qualidade de efluente superior e mais estável.

Os módulos de membrana removem com eficiência sólidos suspensos, partículas coloidais, bactérias, vírus e a maioria dos flocos microbianos de águas residuais, resultando em turbidez de efluente extremamente baixa. Este efluente pode atender diretamente ou até mesmo exceder o padrão nacional de águas superficiais Classe IV, superando significativamente a qualidade do efluente dos processos tradicionais de lodo ativado. Além disso, é menos afetado por flutuações na qualidade da água influente e por mudanças nas condições de operação, exibindo forte estabilidade da qualidade da água e tornando-a mais adequada para reutilização direta na produção industrial, ecologização municipal e outras aplicações.

Pegada menor

O processo MBR substitui o tanque de sedimentação secundário nos processos tradicionais com separação por membranas. Simultaneamente, o módulo de membrana mantém uma concentração mais alta de lodo ativado dentro do reator (a concentração de MLSS pode atingir 8.000–15.000 mg/L, 2–4 vezes maior que o processo tradicional de lodo ativado), melhorando significativamente a eficiência de degradação de poluentes por unidade de volume do reator. Para a mesma escala de tratamento, o sistema MBR ocupa apenas 1/3 a 1/2 da área ocupada pelos processos tradicionais, tornando-o particularmente adequado para-áreas centrais urbanas e parques industriais com restrição de terra.

Menor produção de lodo

A alta concentração de lodo no ambiente do reator inibe a proliferação e o metabolismo microbiano, prolongando a idade do lodo (o SRT pode atingir 20-50 dias), reduzindo o excesso de descarga de lodo. A produção de lodo pode ser reduzida em 30% a 50% em comparação com o processo tradicional de lodo ativado. Isto não só reduz os custos de eliminação de lamas, mas também reduz o risco de poluição secundária durante o tratamento de lamas.

Resistência aprimorada a cargas de choque

A alta eficiência da membrana evita a perda de lodo. Mesmo com flutuações significativas de curto-prazo na qualidade e no volume do afluente (como descargas de choque de águas residuais industriais), a comunidade microbiana dentro do reator permanece estável. O sistema requer ajustes menos frequentes dos parâmetros operacionais, resultando em uma resistência ao choque significativamente melhor do que os processos tradicionais.

Remoção superior de nitrogênio e fósforo

Condições de operação com maior idade das lamas promovem o enriquecimento de bactérias nitrificantes (com longos ciclos de crescimento), potenciando a nitrificação do amoníaco. Simultaneamente, a separação por membrana retém grandes moléculas orgânicas, fornecendo amplas fontes de carbono para desnitrificação e melhorando a remoção total de nitrogênio. Combinado com o projeto de processo anaeróbico/anóxico, o MBR também supera os processos convencionais na remoção de fósforo, atendendo melhor aos requisitos de tratamento avançado de nitrogênio e fósforo em águas residuais.

Alto grau de automação e manutenção mais fácil

Os sistemas MBR automatizam a limpeza dos módulos de membrana, o retorno de lodo e os processos de aeração, eliminando a necessidade de intervenção manual frequente. Além disso, são eliminadas as complexas operações de raspagem e descarga de lodo no tanque de sedimentação secundária, típicas dos processos tradicionais, reduzindo significativamente a carga de trabalho e a dificuldade de manutenção diária.

componentes principais do MBR

Os componentes principais da tecnologia MBR (Biorreator de Membrana) se enquadram principalmente em três categorias: módulos de membrana, biorreatores e sistemas auxiliares de suporte. Cada componente tem uma função claramente definida, trabalhando em conjunto para garantir uma operação eficiente e estável do processo:

Módulos de Membrana

Este é o cerne da tecnologia MBR, determinando a qualidade do efluente e a eficiência do tratamento. Os tipos de membrana comuns incluem membranas de fibra oca, membranas de folha plana e membranas tubulares, feitas principalmente de polímeros-resistentes a incrustações e à corrosão-, como PVDF (fluoreto de polivinilideno) e PES (polietersulfona). A função principal do módulo de membrana é conseguir uma separação eficiente de lodo-de água, retendo sólidos suspensos, partículas coloidais, flocos microbianos e outras impurezas nas águas residuais.

Biorreatores

Como local central para a degradação de poluentes, o reator é enriquecido com um grande número de microrganismos de lodo ativado. Através de combinações de condições aeróbicas, anóxicas e anaeróbicas, ele decompõe poluentes como matéria orgânica, nitrogênio amoniacal e fósforo total nas águas residuais. Com base na combinação do módulo de membrana e do reator, os biorreatores podem ser classificados como reatores separados, integrados e combinados. Os reatores integrados são mais amplamente utilizados devido à sua menor pegada e menor consumo de energia.

Sistemas Auxiliares de Apoio

Este sistema é crucial para garantir o funcionamento estável do MBR e inclui principalmente:

Sistema de aeração: Fornece oxigênio para a degradação microbiana de poluentes e, por meio do fluxo de ar, lava a superfície da membrana, reduzindo a incrustação da membrana e prolongando a vida útil da membrana.

Sistema de Sucção e Retrolavagem: A bomba de sucção extrai a água filtrada da membrana; o sistema de retrolavagem limpa periodicamente os módulos de membrana com água limpa ou agentes químicos para restaurar o fluxo da membrana.

Sistema de remoção de lodo: Remove regularmente o excesso de lodo do reator, mantendo uma concentração de lodo estável e evitando o acúmulo excessivo de lodo que poderia impactar negativamente a eficiência do tratamento.

Sistema de controle automatizado: Monitora parâmetros como vazão afluente, qualidade da água e fluxo da membrana em tempo real usando sensores, ajustando automaticamente parâmetros operacionais como intensidade de aeração e frequência de retrolavagem para reduzir custos de manutenção manual.

Manutenção do MBR

O núcleo da manutenção do sistema MBR é controlar a incrustação da membrana, garantir a atividade microbiana e estabilizar os parâmetros operacionais do sistema para prolongar a vida útil do módulo da membrana e manter a qualidade estável do efluente. Os fundamentos específicos da manutenção podem ser divididos nos três módulos a seguir:

I. Manutenção Diária dos Módulos de Membrana

Limpeza Online (Recuperação de Fluorescência)

Esfrega de aeração: Mantenha a operação contínua e estável do sistema de aeração. Use o fluxo de ar para lavar a superfície da membrana para evitar a adesão de flocos de lodo e partículas coloidais. Verifique regularmente a intensidade da aeração; se ocorrer aeração irregular, limpe imediatamente quaisquer obstruções nos arejadores.

Operação de retrolavagem: Realize a retrolavagem com água limpa diariamente ou em dias alternados, dependendo do declínio do fluxo da membrana. A pressão e o tempo de retrolavagem devem obedecer estritamente aos parâmetros do fabricante da membrana. Para condições com muita sujeira, hipoclorito de sódio-de baixa concentração, ácido cítrico ou outros produtos químicos podem ser adicionados para melhorar a retrolavagem química.

Limpeza offline (descontaminação profunda)
Quando o fluxo da membrana cai para 60%–70% do fluxo inicial ou o diferencial de pressão transmembrana (TMP) excede o valor projetado, o módulo da membrana deve ser removido para limpeza química off-line.

Primeiro, mergulhe o módulo de membrana em uma solução de ácido cítrico (pH 2–3) para remover incrustações inorgânicas, como íons de cálcio e magnésio; em seguida, mergulhe-o em uma solução de hipoclorito de sódio (concentração efetiva de cloro de 500–1000 mg/L) para decompor os poluentes orgânicos e o biofilme anexados.

Após a limpeza, enxágue abundantemente com água limpa para evitar que produtos químicos residuais inibam os sistemas microbianos subsequentes.

Inspeção física e proteção: Inspecione regularmente o módulo de membrana em busca de defeitos, como fibras de membrana quebradas e anéis de vedação envelhecidos. Repare ou substitua quaisquer peças danificadas imediatamente.

Certifique-se de que o módulo de membrana esteja instalado com segurança para evitar que o impacto da aeração ou do fluxo de água cause oscilação e desgaste da fibra da membrana.

II. Operação e Manutenção do Biorreator

Controle de parâmetros de lodo: Mantenha a concentração de lodo (MLSS) no reator entre 8.000–15.000 mg/L. Concentrações excessivamente altas podem exacerbar a incrustação da membrana, enquanto concentrações excessivamente baixas afetarão a eficiência da degradação dos poluentes.

Mantenha um tempo de sedimentação de lodo (SRT) de 20 a 50 dias e remova regularmente o excesso de lodo para evitar o acúmulo de lodo envelhecido. A taxa de descarga de lodo precisa ser ajustada dinamicamente com base na carga influente e na taxa de sedimentação de lodo (SV30).

Garanta a atividade microbiana: Controle o oxigênio dissolvido (OD): Mantenha o OD em 2–4 mg/L no estágio aeróbico, abaixo de 0,5 mg/L no estágio anóxico e perto de 0 mg/L no estágio anaeróbico para fornecer um ambiente adequado para microrganismos de remoção de nitrogênio e fósforo.

Regular a qualidade da água influente: Evite altas concentrações de substâncias tóxicas e nocivas (como metais pesados e solventes orgânicos). Se a qualidade da água afluente flutuar significativamente, uma unidade de pré-tratamento ou tanque de equalização deverá ser adicionada.

Monitore o valor do pH: Mantenha o pH no reator entre 6,5–8,0. Se o pH exceder essa faixa, adicione ajustadores ácido-base imediatamente para evitar a inibição da atividade microbiana.

III. Manutenção e Gestão de Sistemas de Suporte

Sistema de aeração: Limpe regularmente os bloqueios nos discos de aeração/mangueiras do alojamento, verifique a pressão do soprador e o fluxo de ar para garantir uma aeração uniforme; substitua imediatamente o equipamento de aeração antigo para evitar que a aeração insuficiente agrave a incrustação da membrana.

Sistema de Sucção e Retrolavagem: Verifique regularmente o estado de funcionamento das bombas de sucção e das bombas de retrolavagem, limpe as impurezas dos corpos das bombas e tubulações; calibrar medidores de vazão, manômetros e outros instrumentos para garantir a precisão dos dados.

Sistema de controle de automação: Calibre regularmente instrumentos de monitoramento on-line (como medidores de OD, medidores de pH e sensores TMP) para garantir monitoramento preciso dos parâmetros; verifique a operação do programa do sistema de controle PLC e repare imediatamente os módulos defeituosos.

Plano de Emergência: Desenvolver planos de emergência para falta de água, falta de energia e incrustações repentinas no módulo de membrana; estocar módulos de membrana sobressalentes e produtos químicos; realizar exercícios de emergência regulares para evitar que a qualidade da água exceda os padrões devido a paralisações do sistema.

Recursos do produto

Separação eficiente de sólidos-líquidos:

A membrana plana MBR tem capacidade eficiente de separação de sólidos{0}}líquidos, os sólidos em suspensão e a turbidez do efluente são próximos de zero, a qualidade da água é boa e pode ser reutilizada diretamente.

Alta concentração de lodo ativado:

O MBR mantém uma alta concentração de lodo ativado no biorreator, melhora a eficiência do tratamento biológico e reduz o espaço das instalações de tratamento de esgoto.

Fácil de obter controle automático:

O sistema MBR pode realizar o controle PLC, o que é conveniente para operação e gerenciamento, e melhora o nível de automação do tratamento de esgoto.

Operação estável:

O MBR possui boa resistência ao impacto nas flutuações do fluxo de água e operação estável e confiável.

Pegada pequena:

O MBR combina o tanque de aeração e o tanque de sedimentação secundário do tratamento de esgoto tradicional em um só, e substitui todas as instalações de processo do tratamento terciário, reduzindo bastante a pegada.

Baixa carga de lodo e pequena quantidade de lodo residual:

Como a membrana plana MBR pode interceptar o lodo, a idade do lodo é estendida, a carga de lodo é reduzida e a quantidade de lodo residual gerado é reduzida.

Tipo

As membranas MBR são classificadas principalmente em duas categorias: membranas de separação de sólidos-líquidos e membranas de extração. Membranas de separação sólida-líquida são o tipo mais amplamente utilizado em processos MBR. Seu princípio de funcionamento envolve o uso do módulo de membrana para reter matéria orgânica sólida na água e devolvê-la ao reator para tratamento posterior antes de descarregar a água tratada. As membranas de extração, por outro lado, são adequadas para o tratamento de águas residuais com valores de pH elevados ou águas residuais industriais contendo substâncias biotóxicas.

Combinação

Com base na combinação de módulos de membrana e biorreatores, os biorreatores de membrana (MBRs) podem ser classificados em três configurações básicas: separados, integrados e híbridos. Processos separados configuram os módulos de membrana e biorreatores de forma independente; processos integrados imergem diretamente os módulos de membrana dentro do biorreator; e os processos híbridos adicionam material de embalagem dentro do biorreator para criar um sistema de biorreator de membrana híbrida.

Aplicativo

A tecnologia de biorreatores de membrana (MBR) tem sido amplamente utilizada no tratamento de águas residuais, com aplicações que abrangem tratamento de águas residuais domésticas urbanas, purificação de águas residuais industriais e reutilização de água recuperada. Esta tecnologia é particularmente adequada para três tipos de cenários: projetos com padrões rigorosos de qualidade de efluentes, locais com recursos terrestres limitados e projetos de tratamento de águas residuais que necessitam de reduzir o excesso de produção de lamas.

Montagem de produtos

Lista de peças do módulo de membrana de folha plana
Módulo de membrana padrão	Módulo de produção de água (par)
	Módulo de aeração (par)
Base	Módulo de produção de água (com saída de descarga do canal de produção de água), um par
Base	Módulo de aeração (par)
Kit de coleta de água	Cabeças coletoras de água (par)
Kit de coleta de água	Cabeça de coleta de água plugues (quatro)
Acessórios	Anel de vedação pequeno (plano água original da membrana bocal)
	Grande anel de vedação (porta de produção de água do módulo de membrana)
	Parafusos e porcas (chave Allen de 6 mm)

Perguntas frequentes

P: O MBR requer aeração ou pulverização?

R: O MBR (biorreator de membrana) normalmente requer aeração e a pulverização é usada em alguns cenários. Suas funções e aplicações são diferentes. 1. A aeração é um componente central e essencial de um sistema MBR. A aeração desempenha duas funções principais no MBR: Fornecer oxigênio para a degradação microbiana de poluentes: No biorreator de um MBR, os microrganismos aeróbios precisam de oxigênio suficiente para decompor poluentes como matéria orgânica e nitrogênio amoniacal nas águas residuais. Isto é fundamental para o tratamento biológico e é consistente com a função de aeração dos processos tradicionais de lodo ativado. Mitigação de incrustações na membrana: As bolhas crescentes geradas pela aeração criam distúrbios no fluxo de água, desgastando a superfície do módulo da membrana e reduzindo a deposição de flocos de lodo e colóides, prolongando o ciclo operacional e a vida útil da membrana. Este tipo de aeração projetado para limpeza de membranas também é conhecido como aeração de membrana. Sua intensidade de aeração é geralmente maior do que a aeração biológica comum, e o dispositivo de aeração é disposto próximo à parte inferior do módulo de membrana. 2. A pulverização é principalmente um método auxiliar, não uma etapa essencial. A pulverização em sistemas MBR é usada principalmente nos seguintes cenários especiais: Limpeza externa do módulo de membrana MBR: Os módulos externos de membrana MBR são unidades de separação colocadas fora do biorreator. Quando a incrustação da superfície da membrana é grave, a pulverização é usada para aplicar agentes de limpeza (como hipoclorito de sódio ou ácido cítrico) ou água limpa na superfície da membrana para limpeza online ou offline. Evitar a secagem do módulo de membrana (usado principalmente em sistemas de operação intermitente): Se o sistema MBR precisar ser desligado por um período prolongado, pulverizar os módulos de membrana com água limpa pode evitar que os poros da membrana encolham e entupam devido à secagem, protegendo assim os elementos da membrana. O MBR interno geralmente não requer pulverização: Os módulos de membrana MBR internos são diretamente imersos no licor misturado, e a antiincrustante diária é obtida por meio de aeração do fundo e lavagem hidráulica, raramente exigindo pulverização adicional.

P: O DN20 é um padrão aceito internacionalmente?

R: DN20 é um padrão de diâmetro nominal aceito internacionalmente e sua universalidade é baseada em padrões internacionais relevantes. O principal padrão internacional no qual se baseia, DN (diâmetro nominal), define e série os acessórios para tubos.-A definição e seleção de diâmetros nominais-é padronizada pela ISO 65 ("Acessórios para tubos-Definição e seleção de diâmetros nominais"). DN20 é uma das especificações explicitamente listadas nesta norma. Os padrões de tubulação na maioria dos países e regiões do mundo são equivalentes ou idênticos aos da ISO 65. Por exemplo: a norma nacional chinesa GB/T 1047 é completamente equivalente à ISO 65; a série EN 10253 da norma da União Europeia também segue o sistema de diâmetro nominal DN; e alguns padrões da indústria nacional (como o ASME B16.5 dos EUA, que também possui descrições de tamanho nominal correspondentes, embora o formato da etiqueta seja ligeiramente diferente, eles são intercambiáveis). Observe o pré-requisito para universalidade: DN20 é apenas uma designação de especificação e não corresponde diretamente a um diâmetro interno ou externo fixo. As dimensões reais serão diferentes dependendo do material e da espessura da parede do tubo (por exemplo, um tubo metálico DN20 tem um diâmetro externo de aproximadamente 26,9 mm, enquanto um tubo plástico DN20 normalmente tem um diâmetro externo de 20 mm). No entanto, esta designação de especificação é universalmente aceita em compras e projetos internacionais. Em alguns campos especiais (como alguns tubos de pequeno-diâmetro na América do Norte), a designação NPS (tamanho nominal do tubo) pode ser preferida (por exemplo, NPS ¾ corresponde aproximadamente a DN20), mas os dois podem ser convertidos entre si usando uma tabela de conversão padrão, sem afetar o uso-interregional.

P: O que é material FRPP?

R: FRPP, ou Polipropileno Reforçado com Fibra de Vidro, é um material composto termoplástico de alto-desempenho. É feito modificando o polipropileno com adição de fibras de vidro tratadas com agentes de acoplamento. Segue uma descrição detalhada: Características de Desempenho Resistência à Corrosão: Resistente à corrosão da maioria dos produtos químicos, pode ser utilizado em ambientes com altas concentrações de ácidos e álcalis com faixa de pH de 1-14, adequado para transporte de líquidos corrosivos. Resistência a altas temperaturas: Temperatura operacional de até 95 graus, exibindo alta resistência ao calor; alguns produtos modificados podem ser usados por curtos períodos em temperaturas ainda mais altas. Resistência a alta pressão: Faixa de pressão nominal de 0,4-1,0 MPa, atendendo às necessidades de diversas aplicações de-alta pressão. Leve e de alta resistência: Sua densidade é apenas cerca de 1/5 da dos tubos de aço, mas sua resistência ao impacto é duas vezes maior que a dos tubos PP comuns, possuindo alta rigidez e resistência ao impacto, e não se deforma facilmente. Higiênico e Não{20}}Tóxico: A principal matéria-prima, o polipropileno, é não-tóxica e inodora. Nenhum metal pesado ou produto químico prejudicial é adicionado durante o processo de produção, atendendo aos padrões de higiene relevantes e sendo adequado para uso nas indústrias alimentícia e farmacêutica. Isolamento Térmico e Economia de Energia: Com baixa condutividade térmica, apenas cerca de 1/200 da dos tubos de aço, oferece excelente desempenho de isolamento, ajudando a reduzir o consumo de energia. Fácil Conexão: Sua boa termoplasticidade permite conexões via hot-melt e eletrofusão, resultando em alta resistência de conexão, juntas estáveis e resistência à quebra. Aplicações: Amplamente utilizado nas indústrias química, de fibra sintética, de cloro e álcalis, de corantes, de abastecimento e drenagem de água, de alimentos, farmacêutica, de tratamento de esgoto e de eletrólise. Ele pode ser usado para transportar vários líquidos corrosivos, água potável, alimentos e bebidas, e também é adequado para sistemas de tubulação industrial e sistemas de drenagem de edifícios. Processamento e Moldagem: O material FRPP possui excelentes propriedades de processamento e é fácil de processar e moldar. Através de moldagem por injeção, extrusão e outros processos, ele pode ser processado em vários tubos, conexões, chapas e outros produtos para atender às necessidades de aplicação de diferentes campos.

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