Công nghệ màng lọc MBR – Công nghệ xử lý nước thải hiện đại

Màng lọc MBR (tên tiếng anh là Membran Bio-Reactor) đây là một công nghệ xử lý nước thải thông qua các màng lọc có kích thước rất nhỏ, chỉ từ 0.01 µm,0.03 µm,… Tác dụng của màng đó là tách nước ra khỏi hỗn hợp nước và bùn hoạt tính, hiện nay công nghệ màng lọc MBR được sử dụng khá nhiều trong các hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nước thải y tế,…
1. Các tính năng của MBR

Quy trình công nghệ của phương pháp bùn hoạt tính thông thường (ASM) và MBR. Không giống như ASM sử dụng các bể lắng, MBR tách bùn bằng màng siêu vi. MBR cho thấy những ưu điểm sau:

(1) Diện tích nhỏ
Trong trường hợp của MBR, việc xử lý sinh học có thể hoạt động ở MLSS cao hơn, do đó, bể hiếu khí sẽ giảm. Và MBR không cần một bể lắng. Kết quả là, MBR làm cho nhà máy xử lý có diện tích lắp đặt nhỏ hơn.

(2) Chất lượng của các nước được xử lý rất cao.
MBR loại bỏ chất rắn lơ lửng (SS) từ các bùn lỏng bằng màng siêu vi tế với hiệu suất  chắc chắn lớn hơn rất nhiều so với quá trình lắng bằng trọng lực của phương pháp ASM. MBR cũng có hiệu quả trong việc loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh như như vi khuẩn E.coli và Cryptosporidium.

Ưu nhược điểm của công nghệ MBR:

Ưu điểm: 

• Thời gian lưu nước ngắn (Với bể sinh học hiều khí thông thường thời gian lưu nước từ 6 – 14 giờ)
• Thời gian lưu bùn dài
• Không cần công đoạn lắng thứ cấp
• Quy trình điều khiển, vận hành lắp đặt tự động
• Tăng hiệu quả xử lý nước thải bằng phương pháp công nghệ sinh học từ 10 – 30%
• Tải trọng chất hữu cơ cao
• Không cần tới công đoạn khử trùng nước thải sau xử lý vì Coliform không thể đi xuyên qua màng.
• Kích thước các lỗ rỗng cực kỳ nhỏ, từ 0,2 µm Loại bỏ tất cả vi khuẩn, vi sinh vật có kích thước nhở, các khuẩn coliform, khuẩn E-Coli.
• Màng được thiết kế dưới dạng modun rất hiệu quả và hệ thống giảm thiểu được sự tắc nghẽn
• Màng được chế tạo bằng phương pháp kéo đặc biệt nên rất chắc, sẽ không bị đứt do tác động vởi dòng khí xáo trộn mạnh trong bể sục khí
• Bùn hoạt tính tăng từ 2 ÷ 3 lần
• Thân màng được phủ một lớp Polymer thấm nước thuộc nhóm Hydroxyl vì vậy màng không bị hư khi dùng chlorine để tẩy rửa màng vào cuối hạn sử dụng
• Tiêu thụ điện năng của công nghệ màng lọc mbr rất ít so với các công nghệ khác và đã được cấp bằng chứng nhận “công nghệ môi trường mới”
• Kiểm soát quá trình vận hành bằng hệ thống đồng hồ áp lực hoặc đồng hồ đo lưu lượng
• Màng cấu tạo gồm những hộp lọc đơn ghép lại nên thay thế rất dễ dàng, quá trình làm sạch, sửa chữa, bảo trì và kiểm tra rất thuận tiện.
• Quy trình có thể được kết nối giữa công trình với văn phòng sử dụng, do vậy có thể điều khiển, kiểm soát vận hành từ xa, thậm chí có thể thông qua mạng internet.
• Nếu nhà máy nâng công suất xả thải thì bể MBR vẫn có thể hoạt động bình thường khi chỉ cần đầu tư thêm modul màng mbr.
• Công nghệ mbr có thể được sử dụng cho cả hai bể kỵ khí và bể hiếu khí.
• Nguồn nước sau xử lý có lượng chất rắn thấp, chỉ dưới 5mg/l, lượng COD cũng rất thấp. Nguồn nước này còn có thể tận dụng để tưới cây, rửa đường,….
• Bể mbr có cơ chế vận hành đơn giản, dễ dàng. Mọi cơ chế đều được điều chỉnh tự động nên không tốn nhiều nhân công.
• Chất lượng nước đầu ra phù hợp với tiêu chuẩn xả thải của TCVN bởi bể MBR luôn đảm bảo tuyệt đối việc xử lý triệt để các chất ô nhiễm có trong nước thải.

Nhược điểm: 

• Màng lọc mbr thường hay bị nghẽn, tắc do kích thước lổ màng nhỏ
• Bể MBR phải thường xuyên sử dụng hóa chất hoặc dùng hệ thống bơm hút để làm sạch màng mbr theo định kỳ từ 6 – 12 tháng.

Ứng dụng công nghệ:

Màng lọc MBR được sử dụng để xử lý nước thải các ngành công nghiệp có nồng độ cao, có hại và khó hòa tan. Chảng hạn như ngành công nghiệp giấy, công nghiệp đường, chế biến rượu, thuộc da,… Các loại nước thải này về cơ bản có thể được xử lý trong bể lắng, tuy nhiên chỉ có hiệu quả nhất định, chất lượng nước thải đầu ra khó đạt yêu cầu về độ an toàn với môi trường. Vì thế người ta thường sử dụng công nghệ MBR để ứng dụng xử lý, đảm bảo nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn theo quy định, có thể tái chế sử dụng lại.

• Công nghệ MBR thường dùng để bảo trì, nâng cấp trạm xử lý nước thải đô thị, nhất là khi nước đầu ra không đạt tiêu chuẩn hoặc lưu lượng xử lý dâng cao và không thể mở rộng diện tích.
• Thường dùng ở những khu vực và những nơi có quy định về tái sử dụng nước thải, chẳng hạn như nhà hàng, khách sạn, nhà vệ sinh công cộng,…
• Công nghệ MBR còn ứng dụng để xử lý và tái chế nước rỉ rác ở các bãi xử lý rác.
• Được sử dụng ở các khu vực không có hệ thống mạng lưới đường ống thoát nước thải, chẳng hạn như các khu dân cư nhỏ, khu du lịch, các điểm du lịch.
• Công nghệ màng lọc MBR còn được ứng dụng để loại bỏ một vài chất ô nhiễm trong nguồn nước sinh hoạt.