MBR là kết quả của sự kết hợp của quá trình xử lý nước bằng bùn họat tính và lọc màng. Thiết bị họat động như quá trình bùn họat tính thông thường nhưng không cần quá trình xử lý bậc 2, bậc 3.
Màng MF hay UF họat động dưới điều kiện áp suất thấp để lọc dòng thải ra từ quá trình xử lý bằng bùn. Hai mô hình họat động chính của MBR:
- Màng ngập trong nước (a)
- Màng để phía ngòai và có sự tuần hòan lại dòng nước (b)
Qui trình họat động của tác nhân sinh học màng hiếu khí (aerobic membrane bireactor) đã thành công trong việc xử lý dòng thải của các ngành công nghiệp như mỹ phẩm, dược, dệt, giết mổ, sản xuất kim lọai, giấy, sản xuất hóa chất…
Ưu điểm của MBR so với xử lý bùn họat tính:
- Hiệu quả trong việc xử lý với khối lượng sinh khối cao và mức chịu tải cao.
- Ít tạo bùn
- Chất lượng nước sau lọc cao, không cần quá trình xử lý hỗ trợ.
- Hạn chế các chất nhiễm bẩn thừa ra nhiều sau quá trình xử lý.
Nhược điểm:
- Giá thành lắp đặt và vận hành cao.
- Màng luôn cần phải được kiểm tra và bảo dưỡng.
- Có sự giới hạn các điều kiện họat động như áp suất, nhiệt độ, pH.
- Nhạy với các hóa chất.
Quá trình tiền xử lý tốt sẽ giúp ngăn ngừa quá trình “nghẽn” trong lúc họat động, cần lọai bỏ những vật rắn, cứng có kích thước >3 mm. trong hầu hết các chu trình lọc của màng đều đều xuất hiện sự giảm lưu lượng dòng chảy do quá trình nghẽn. Vì vậy, ta cần kiểm sóat áp lực nước, chọn lọai màng, cấu trúc của thiết bị cho phù hợp cũng như việc kiểm sóat các hợp chất có khối lượng phân tử lớn sinh ra do quá trình tổng hợp của vi sinh vật.
Bên cạnh đó, MBR cũng sử dụng thiết bị khuấy trộn do sự chuyển động của dòng không khí từ dưới lên tạo ra dao động của các sợi màng góp phần hạn chế tình trạng nghẽn. Hiệu quả xử lý và chất lượng nước sau xử lý có thể đạt được.
Bảng 2.1 Bảng hiệu quả xử lý và chất lượng nước sau xử lý bằng MBR
Thông số Hiệu quả khử Chất lượng dòngsau lọc
TSS, mg/l > 99 < 2 Độ đục, NTU 98.8-100 < 1 COD, mg/l 89-98 10-30 BOD, mg/l >97 < 5 DOC, mg/l __ 5-10 H3-N, mg/l 80-90 < 5.6 NTOT, mg/l 36-80 < 27 PTOT, mg/l 62-97 0.3-2.8 Tổngcoliform, CFU/100ml 5-8 log < 100 Coliformphân, CFU/100ml __ < 20 Vi khuẩn, PFU/100ml > 3.8 log __
Các thiết bị MBR cũng họat động với vai trò nitrat, khử nitrat hóa, khử photpho. Chẳng hạn chất lượng dòng sau xử lý có thể đạt NTOT < 10mg/l (thời tiết lạnh), NTOT < 3mg/l (thời tiết ấm) và PTOT < 0,3 mg/l.
Chương 3
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU