Công Nghệ Xử Lý Nước Thải MBR – Giải Pháp Bền Vững Cho Môi Trường

Công nghệ xử lý nước thải MBR (Membrane BioReactor) là công nghệ quá trình sinh học và quá trình tạm thời, mang lại chất lượng nước thải đầu ra cao, đáp ứng được các tiêu chuẩn xả thải chất béo. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cùng tìm hiểu sâu hơn về nguyên lý hoạt động, ưu điểm, ứng dụng và lưu ý khi sử dụng công nghệ MBR.

Công nghệ xử lý nước thải MBR là gì?

Công nghệ xử lý nước thải MBR( Membrane Bioreactor) là quá trình kết hợp giữa sinh học trong bể bùn hoạt tính dư và công nghệ lọc sợi rỗng trong quá trình lọc nước. Công nghệ màng lọc MBR là một bước đột phá trong lĩnh vực xử lý nước thải, mang lại hiệu quả vượt trội so với hệ thống truyền tải phương pháp.

Điểm độc lập của MBR nằm ở việc sử dụng màng lọc có kích thước siêu nhỏ (µm) để giữ lại hàm lượng bùn trong bể sinh học. Nhờ vậy, nước thải sau khi qua màng lọc MBR sẽ có chất lượng vô cùng tinh khiết, đáp ứng các tiêu chuẩn cường khe nhất về môi trường.

Các loại màng phổ biến bao gồm màng lọc vi màng (MF), màng lọc siêu yên (UF), màng lọc nano màng (NF) và màng thẩm định ngược (RO). Phân tích kích thước của các dao động này từ 0,1 đến 1000 nm, cho phép ứng dụng cho nhiều mục tiêu khác nhau.

Hình 1: Công nghệ xử lý nước thải MBR

Nguyên lý hoạt động của MBR

Công nghệ MBR sử dụng vi sinh vật để xử lý nước thải, tương tự như bể bơi tính khí. Tuy nhiên, điểm khác biệt nằm ở phương pháp phân tách bùn sinh học. Thay vì sử dụng công nghệ truyền thống lắng nghe, MBR áp dụng màng lọc tiên tiến để thực hiện công việc này. Dưới đây là mô tả chi tiết về hoạt động của MBR trong hệ thống xử lý nước thải.

Vị trí: MBR màng lọc được đặt trong bể bơi hậu khí dư aerotank.

Kích hoạt tính năng: Vi sinh vật trong bể bồi tính khí đóng vai trò sau đó trong quá trình xử lý. Chúng tôi phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải thành các chất đơn giản hơn như CO2 và nước.

Cơ chế lọc: Nước thải được thẩm định qua màng lọc vào ống mao dẫn nhờ những vi lọc có kích thước rất nhỏ từ (0,01 ~ 0,2 µm). Quá trình này chỉ cho nước sạch đi qua, giữ lại bùn, chất rắn vô cơ, hữu cơ và vi sinh trên bề mặt ngủ.

Hệ thống hút hút: Nước sạch sau khi lọc sẽ được hệ thống hút hút di chuyển từ ống mao dẫn vào bể chứa. Hệ thống hoạt động theo chu kỳ: 10 phút chạy, 1-2 phút ngừng hoạt động để đảm bảo hiệu quả và tiết kiệm năng lượng.

Quá trình rửa tạm: Khi áp dụng trong lúc vượt quá 50 kpa (với mức bình thường từ 10 – 30 kpa), hệ thống sẽ tự động kích hoạt rửa ngược. Quá trình này giúp loại bỏ cặn bẩn trên bề mặt tạm thời, đảm bảo hoạt động hiệu quả và không bị tắc nghẽn.

Hình 2: Nguyên lý hoạt động công nghệ xử lý nước thải MBR

Quy trình xử lý nước thải bằng công nghệ MBR hoạt động trên một phạm vi thông số đáng kể khác so với quy trình xử lý hoạt động thông thường:

• Thời gian lưu bùn (SRT): 5 – 20 ngày (hệ thống thông thường) – 20 – 30 ngày (MBR)
• Tỷ lệ F/M: 0,05 – 1,5 d-1 (hệ thống thông thường) – < 0,1 d-1 (MBR)
• Nồng độ bùn hoạt tính logic (MLSS): 2.000 mg/L (quy trình thông thường) – 5.000 -20.000 mg/L (MBR)

Cấu hình của MBR

MBR có hai cấu hình chính là:

• iMBR: Được đặt trực tiếp vào bể sinh học. Kiểu cài đặt ngập tràn MBR hoạt động bằng cách hút hoặc dùng áp lực. Dạng cấu hình này chủ yếu áp dụng kỹ thuật xử lý thở và hạn chế ô nhiễm giấc ngủ (Membrane Fouling) 
• sMBR: Nước thải được lọc qua bên ngoài bể sinh học. MBR ngoài hoạt động theo nguyên tắc tuần hoàn phản ứng ở hiệu suất cao, các chất cần phân tách sẽ được giữ lại. Hiệu suất của việc lọc và amoniac theo phương pháp này lên tới 85%

Hình 3: Cấu hình iMNR và sMBR khác nhau

Ưu điểm của MBR

• Hiệu quả xử lý cao: Loại bỏ hơn 99% các loại rắn và vi sinh vật, cho ra nước thải đầu ra đạt chất lượng cao. Hiệu suất xử lý của MBR công nghệ có thể tăng 20-30% khi hoạt động ở nồng độ cao.
• Tiết kiệm diện tích: Hệ thống MBR vận hành với mật độ vi sinh cao, giúp giảm diện tích bể bơi.
• Hoạt động ổn định: Ít bị ảnh hưởng bởi biến thể chất lượng nước thải đầu vào, có thể xử lý loại nước thải có phân tích hàm lượng sinh học khó
• Tính linh hoạt: MBR Filter MBR có thể thiết kế dưới dạng mô-đun linh hoạt được cài đặt ở nhiều quy trình mô-đun. Có thể áp dụng trong kỵ binh và khí cụ
• Kiểm soát độc lập HRT và SRT: Do chất rắn sinh học (bùn hoạt tính hoặc bùn) được chứa hoàn toàn trong bể sinh học, thời gian lưu bùn (SRT) có thể kiểm soát độc lập với thời gian lưu thủy (HRT) ).

Nhược điểm của MBR

• Nhược điểm chính của điều này là tính chất phức tạp trong quá trình vận hành và chi phí cao bao gồm CAPEX và OPEX.
• Màng lọc MBR dễ dàng kích thước của các bộ lọc lỗi rất nhỏ
• Khó bảo trì, bảo dưỡng

Ứng dụng của công nghệ MBR xử lý nước thải

Công nghệ MBR được ứng dụng rất phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, những ưu điểm vượt trội so với các phương pháp xử lý khác. Các ngành công nghiệp thường sử dụng MBR:

• Thực phẩm và đồ uống (hàm lượng chất hữu cơ cao)
• Dầu mỏ ( thăm quan, lọc dầu và hóa dầu)
• Dược phẩm (chứa các thành phần Dược phẩm hoạt tính – API)
• Giấy và bột giấy (hàm lượng cao chất rắn rắn, COD và BOD)
• Dệt may (khả năng phân hủy sinh học trở lại, độc tính, hàm lượng FOG và màu sắc)
• Rác thải bồi lấp (nhiều loại hợp chất hữu cơ và vô cơ hòa tan và lơ lửng)

Hình 4: Ứng dụng công nghệ MBR trong xử lý nước thải

Một số lưu ý khi sử dụng công nghệ MBR trong xử lý nước thải

• Về nước thải đầu vào, nước chứa dầu thảng (thực vật hoặc khoáng sản) cần xử lý sơ bộ (ví dụ: phân bản, tuyển nổi bằng khí hòa tan hoặc cả hai) để bảo vệ màng lọc.
• MBR phải được làm sạch định kỳ bằng hóa chất hoặc hệ thống hút định kỳ kỳ 6-12 tháng.
• Xác định và kiểm soát các yếu tố môi trường như nhiệt độ, pH và tải tải hóa chất để đảm bảo rằng hệ thống hoạt động trong điều kiện lý tưởng và không gây hại cho giấc ngủ hoặc vi sinh vật trong quá trình xử lý.

>>>Xem thêm: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Envico 

Tóm lại, công nghệ MBR cung cấp giải pháp xử lý nước thải toàn diện với nhiều ưu điểm vượt trội. Không chỉ đáp ứng các tiêu chuẩn xả thải chất béo, công nghệ xử lý nước thải MBR còn góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng bằng cách loại bỏ vi khuẩn và mầm bệnh có hại. Ngoài ra, tính hiệu quả về năng lượng và tiết kiệm diện tích của công nghệ MBR làm cho nó trở thành một đơn vị thực tế và bền vững cho đô thị và khu công nghiệp đang phải đối mặt với công thức xử lý nước vứt đi.

CÔNG TY CỔ P HẦ N CÔNG Hồng MÔI TRƯỜNG ENVICO

Địa chỉ : Lầu 3, Tòa nhà Đông Dương, 4 Nguyễn Đình Chiểu, P. ĐaKao, Quận 1, Tp. HCM

Hotline : 0909 794 445 (Mr.Huy)

Điện thoại:  (028) 66 797 205

Email : admin@envico.vn

Trang web:  Congnghemoitruong.net 

Fanpage :  Môi trường công nghệ Envico