Kết hợp màng phân ly MBR và RO xử lý nước

1195 Lượt xem - Update nội dung: 05-12-2020 08:53

Đã kiểm duyệt nội dung

Thay vì dùng quá trình bùn hoạt tính truyền thống, công nghệ bể phản ứng sinh màng phân li ứng dụng ngày càng rộng rãi trong quy trình để xử lý nước thải trong sinh hoạt và công nghiệp. Màng phân li MBR là sự kết hợp hệ thống xử lý sinh học và hệ thống phân tách rắn – lỏng.

So với bùn hoạt tính, màng MBR có những ưu điểm nổi trội hơn như nước đầu ra đạt chất lượng, tốc độ tải thể tích cao, thời gian lưu thủy lực ngắn và ít tạo ra bùn. Với việc trang bị màng giúp công nghệ này loại bỏ nhiều thành phần không cần thiết.

Đặc điểm của màng phân li MBR

Vật liệu màng MBR

Vật liệu màng ảnh hưởng đến xu hướng bám bẩn, dựa trên chất liệu màng, chúng thường được phân loại thành:

Màng gốm: hiệu suất lọc tốt với tính kháng hóa chất cao, trơ và dễ làm sạch nên chi phí vận hành thấp. Tuy nhiên chúng lại rất dễ vỡ.
Màng polyme: phổ biến nhất là PVDF, PES, PE, PS, PP,… với khả năng chống chịu vật lý và hóa học tốt.
Màng composite: được sản xuất từ 2 hoặc nhiều vật liệu.

Điều kiện hoạt động của màng

Chế độ hoạt động: hoạt động ở chế độ lọc dòng chảy chéo để giảm sự hình thành lớp bám bẩn trên bề mặt.
Sục khí: tăng tốc độ sục khí dẫn đến giảm tắc nghẽn màng.
Thời gian lưu chất rắn (SRT): khi SRT cao làm giảm tắc nghẽn màng nhưng các chỉ số quá cao làm tăng sự tắc nghẽn vì tích tụ quá nhiều MLSS và độ nhớt.
Thời gian lưu thủy lực (HRT): khi HRT giảm tăng tỷ lệ tắc nghẽn màng nhưng khi quá cao lại dẫn đến tích tụ nhiều cặn bẩn.
Tỷ lệ COD/N: tỷ lệ cao giúp giảm tỷ lệ bám bẩn, cải thiện hiệu suất và thời gian hoạt động lâu hơn. Nhưng tỷ lệ này quá thấp dẫn đến nồng độ MLSS thấp hơn, sản xuất cacbonhydrat, protein và axit humic thấp hơn.
Nhiệt độ: nhiệt độ thấp tăng xu hướng bám bẩn màng nhưng thay đổi nhiệt độ đột ngột cũng làm tăng tốc độ bám bẩn trên màng.

Kết hợp màng phân ly MBR và RO xử lý nước

Những hiệu quả từ hệ thống màng phân li MBR – RO

Khi xử lý đơn lẻ, MBR chỉ đạt đến khả năng xử lý một phần nên cần kết hợp thêm hệ thống lọc RO để tăng chất lượng nước xử lý. Hệ thống này thường ứng dụng để xử lý nước thải sinh hoạt gia đình, chung cư, tòa nhà,… vì ưu điểm có thể tái chế sau xử lý giúp cải thiện và bù đắp chi phí vận hành hệ thống. Phần nước sau xử lý của hệ thống có chất lượng trung bình đến cao.

Trong đó, nước MBR có chất lượng trung bình nên thường dùng để tưới cây, vệ sinh, lau sàn, rửa thiết bị. Còn phần nước lọc qua RO có thể uống trực tiếp hoặc dùng trực tiếp trong giai đoạn sản xuất, chế biến.

Cách quản lý và vận hành hệ thống màng MBR – RO

Với việc sử dụng màng mỏng để xử lý chất rắn nên thường có hiệu quả tương đối cao mà chỉ cần thao tác quản lý, vận hành đơn giản. Quá trình vận hành ổn định chỉ khi thường xuyên kiểm tra thông số giám sát chất lượng nước, nhiệt độ, lưu lượng, mực nước.
Màng phân li được thực hiện theo 2 cách. Cách thứ nhất rửa bằng hóa chất 3 tháng/lần (khi áp suất quá thấp) và 1 năm/lần (khi chênh lệch áp suất xảy ra thường xuyên). Cách thứ 2 là rửa ngâm, nhưng nếu ngâm vẫn không thể khôi phục lại màng thì cần thay màng phân li mới.

Yếu tố đánh giá chất lượng màng MBR – RO

Vật liệu màng có độ bền, độ kháng acid, độ ưa nước.
Áp suất qua màng với áp suất thẩm thấu nước qua màng.
Công suất lọc nước.
Cơ chế làm sạch màng bằng sục khí hoặc hóa chất.

Ưu điểm của màng phân li MBR

Với vật liệu màng PVDF bền và khó tắc cùng thiết bị sục khí hiệu quả cao giúp nâng cao hiệu suất.
Màng phân ly nhiều tầng cùng với thiết bị sục khí hiệu suất cao giảm sử dụng nguồn điện và giảm chi phí vận hành đáng kể.
Với đặc trưng không cần bể lắng mà bùn trực tiếp phân ly trên màng nên giảm được diện tích lắp đặt cũng như chi phí đầu tư khi không cần bể cô đặc bùn.
Với mođun màng phân ly nhỏ gọn giúp duy trì nồng độ bùn hoạt tính ở mức cao nên rút ngắn thời gian xử lý.
Ít phát sinh bùn dư nên dễ dàng quản lý hơn.
Với ứng dụng màng phân ly nên nước sau xử lý không chứa SS và vi khuẩn nên có thể tái sử dụng cho nhiều mục đích khác.