عندما يرتفع ضغط الغشاء (TMP) بسرعة وتتقلص فترات التنظيف، غالبًا ما يكون رد الفعل الفوري هو إلقاء اللوم على الغشاء نفسه. ومع ذلك، فإن الغشاء هو مجرد الواجهة النهائية حيث يظهر التلوث. تتراكم الملوثات خلال مراحل المعالجة المسبقة، والسوائل المختلطة، ومراحل التشغيل قبل أن تسد سطح الغشاء في النهاية.
خصائص الخمور المختلطة · التدفق التشغيلي
هيدروليكا التهوية · معلمات التنظيف
I. أولا، تحديد نوع المقاومة
يمكن بشكل عام تصنيف المقاومة التشغيلية لـ MBR إلى قاذورات قابلة للعكس، وقاذورات تتطلب تنظيفًا للصيانة لإزالتها، وقاذورات متراكمة لا يمكن إصلاحها على المدى الطويل. غالبًا ما يمكن تخفيف كعكات الحمأة السائبة الموجودة على سطح الغشاء عن طريق إيقاف الشفط مؤقتًا، أو تجفيف التهوية، أو الغسيل العكسي؛ على العكس من ذلك، يتطلب الامتزاز العضوي، وانسداد المسام، والتحجيم غير العضوي تنظيفًا كيميائيًا مستهدفًا.
إذا تناقص استرداد التدفق بعد كل دورة تنظيف، أو إذا تدهور الأداء بسرعة بعد الاسترداد، فإن المشكلة تمتد إلى ما هو أبعد من تراكم الحمأة المؤقتة على سطح الغشاء. يزيل التنظيف الأعراض مؤقتًا ولكنه لا يزيل الحالات الأساسية التي تسبب التلوث.
من المهم أيضًا التمييز بين مقاومة الغشاء الفعلية وشوائب النظام: انحراف مستشعر الضغط، وعدم دقة مقياس تدفق المتخلل، والتقلبات في مستويات السائل في خزان الغشاء، وحالة الصمام غير الطبيعية يمكن أن تؤدي جميعها إلى ظهور تدهور مفاجئ في TMP أو النفاذية.
نقطة البداية التشخيصية|ركز على حجم التعافي ومدة الحفاظ على الأداء بعد التنظيف، بدلاً من التركيز على TMP فقط في يوم التنظيف.
ثانيا. ينشأ الكثير من قاذورات الغشاء في السائل المختلط
تشكل المواد البوليمرية خارج الخلية (EPS)، والمنتجات الميكروبية القابلة للذوبان (SMP)، والغرويات، والجسيمات الدقيقة داخل السائل المختلط طبقات لزجة أو تخترق مسام الغشاء بسهولة. تعمل الشحوم والمواد الخافضة للتوتر السطحي والملوحة العالية والمواد العضوية المتمردة على تغيير بنية الكتلة واللزوجة؛ وفي الوقت نفسه، يمكن أن تؤدي التغيرات المفاجئة في الحمل، أو حالات نقص الأكسجين، أو اختلال توازن المغذيات، أو شيخوخة الحمأة إلى تحفيز الكائنات الحية الدقيقة على إطلاق كميات متزايدة من المواد اللزجة.
لا يؤدي التركيز العالي للمواد الصلبة العالقة بالسائل (MLSS) بالضرورة إلى انسداد الغشاء؛ ومع ذلك، عندما تتزامن اللزوجة العالية، والكتل الدقيقة، وضعف الاستقرار، والمواد العضوية اللزجة، فإن نقل الكتلة على سطح الغشاء وفعالية تنظيف الماء بالهواء- معرض للخطر. بينما يكشف خزان الغشاء عن النتيجة النهائية للتلوث، غالبًا ما تنشأ الأسباب الجذرية في الخزان الكيميائي الحيوي.
ثالثا. مزيد من التهوية لا يعني بالضرورة سلامة أكبر
تهدف عملية تهوية الغشاء إلى تحريك ألياف الغشاء وتعطيل طبقة كعكة الحمأة؛ ومع ذلك، فإن فعاليته تعتمد على توزيع الهواء الموحد، ومسارات الفقاعات، وترتيب وحدة الغشاء، وريولوجيا السائل المختلط. في حالة انسداد أنابيب التهوية أو حدوث قنوات تدفق موضعية، قد تفتقر مناطق غشائية معينة إلى التنظيف الفعال، حتى لو كان إجمالي تدفق الهواء يبدو كافيًا.
إن زيادة تدفق الهواء بشكل عشوائي لا يؤدي إلى إهدار الطاقة فحسب، بل يمكن أن يؤدي أيضًا إلى تحطيم الكتل، مما يؤدي إلى توليد جزيئات دقيقة ومواد قابلة للذوبان تؤدي في الواقع إلى تفاقم انسداد المسام والتصاقها. بدلاً من مجرد زيادة تردد المنفاخ إلى الحد الأقصى، يجب على المرء فحص تدفق هواء الفرع، والضغط، وحالة المهوِّية، ودوران خزان الغشاء لضمان قص الماء بشكل فعال للهواء-.
رابعا. تحدد دورات التدفق والشفط/الإيقاف المؤقت ما إذا كان الغشاء سيحصل على فرصة للتعافي
إن تدفق التصميم ليس قيمة ثابتة يمكن الحفاظ عليها إلى أجل غير مسمى في جميع ظروف التشغيل. تتغير حدود التشغيل الحرجة أثناء درجات الحرارة المنخفضة، أو التغيرات المفاجئة في الجودة المؤثرة، أو زيادة لزوجة السائل المختلط، أو تدهور الظروف الهيدروليكية في خزان الغشاء. سيؤدي استمرار الشفط بمعدلات التدفق القصوى في ظل هذه الظروف إلى ارتفاع ضغط الغشاء (TMP) بسرعة.
تسمح دورات الشفط/الإيقاف المؤقت المناسبة، والتشغيل المجمع، وحلاقة الذروة، بإزالة طبقات القاذورات السائبة أثناء مرحلتي الإيقاف المؤقت والتهوية. يجب أن تشتمل المراقبة على -تدفق الغشاء المصحح لدرجة الحرارة، ومعدل ارتفاع TMP، وإنتاج التخلل، وتكرار التنظيف. يعد المعدل الذي يتدهور به TMP يوميًا أكثر أهمية من قيمة TMP المطلقة في أي يوم معين.
V. لماذا قد تنخفض فعالية التنظيف مع مرور الوقت
يجب أن تتوافق عوامل التنظيف مع نوع التلوث المحدد. يتطلب التلوث العضوي، والوحل البيولوجي، والقشور غير العضوية ظروفًا كيميائية مختلفة؛ تتأثر الفعالية بالتركيز ودرجة الحموضة ودرجة الحرارة ووقت التلامس وتدهور المكونات النشطة. حتى مع حلول التنظيف عالية التركيز، قد تكون النتائج ضئيلة إذا فشلت المواد الكيميائية في الوصول إلى المناطق الملوثة-على سبيل المثال، بسبب تجميع ألياف الغشاء أو تراكم الحمأة الثقيل.
يمكن أن يؤدي تكرار التنظيف المفرط أو الظروف العدوانية المفرطة إلى تسريع شيخوخة مادة الغشاء وتلف الأختام، مع زيادة وقت التوقف عن العمل واستهلاك المواد الكيميائية أيضًا. ينبغي تسجيل استعادة النفاذية الطبيعية قبل وبعد كل عملية تنظيف؛ يجب استخدام البيانات لتحديد ما إذا كان التنظيف للصيانة أو التنظيف الترميمي كافيًا، أو ما إذا كان الفحص خارج الخط-مطلوبًا.
خلاصة القول للتنظيف: حدد أولاً ما إذا كانت الأوساخ عضوية أو غير عضوية أو حمأة-كعكة، ثم حدد عوامل التنظيف المناسبة وكثافتها. 6. اتبع هذا التسلسل لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها لتجنب إهدار الجهد
ابدأ بالتحقق من الأجهزة والحسابات: تحقق من موثوقية TMP ومستوى السائل ومعدل التدفق وقراءات تعويض درجة الحرارة. بعد ذلك، قم بفحص المعلمات التشغيلية: التدفق الفعلي، ودورات الترشيح/الاسترخاء، ومدة الغسيل العكسي وفترات تدفق الذروة. بعد ذلك، قم بفحص المكونات الهيدروليكية لخزان الغشاء: تحقق من عدم وجود تهوية غير متساوية، وتشابك ألياف الغشاء، والمناطق الميتة في دوران الحمأة.
بعد ذلك، وجه انتباهك إلى النظام الكيميائي الحيوي والمعالجة المسبقة: قم بتقييم MLSS، واللزوجة، وحجم الكتلة، ومؤشرات EPS/SMP، ووجود الشحوم، والألياف، والرمل الناعم، والمواد الكيميائية المتبقية، أو أحمال الصدمات. وأخيرًا، قم بتقييم سلامة وحدة الغشاء، والتلوث الذي لا رجعة فيه، وعمر الخدمة المتبقي. باتباع التسلسل الصحيح-الانتقال من البيانات إلى المكونات الهيدروليكية، ومن السوائل المختلطة إلى الغشاء نفسه-، فإنك تتجنب السيناريو الذي يتحول فيه التنظيف إلى دورة لا نهاية لها من "مكافحة الحرائق".
خاتمة
عندما يصبح نظام MBR مسدودًا بشكل متزايد على الرغم من التنظيف المتكرر، نادرًا ما تكون المشكلة هي التدهور المفاجئ للأغشية نفسها؛ بدلاً من ذلك، فإن معدل تراكم القاذورات يفوق باستمرار معدل الاسترداد الذي يتم تحقيقه من خلال التنظيف. يعمل سطح الغشاء فقط كشاشة عرض لمشاكل النظام الأساسية. فقط من خلال تحليل التدفق والتهوية وخصائص السوائل المختلطة والمعالجة المسبقة وسجلات التنظيف بالتزامن، يمكنك تحديد نقاط التحكم الحقيقية اللازمة لتحويل النظام من حالة الإصلاحات الطارئة المتكررة إلى التشغيل المستقر الذي يمكن التنبؤ به.
