Đánh giá hiệu quả của công nghệ xử lý nước thải bằng màng MBR

Màng MBR là một sự kết hợp giữa lọc tinh(vi lọc) và lọc UF nhằm giữ lại bùn hoạt tính và lấy nước sạch ra. Hiện nay, màng MBR đang được sử dụng rộng rãi trên cả nước và chỉ thích hợp với các hệ thống có công suất >1000 m3/ngày

Các hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt nếu dùng màng MBR thì nước sau xử lý có thể đạt được TCVN QC14:2008 xả thẳng ra môi trường. Ưu điểm của màng MBR nhỏ gọn và dễ dàng nâng công suất.

Nó có thể hoạt động với tải lượng cao và hiệu suất phân tách nước và bùn cao hơn các hệ thống bình thường như bể lắng,….do đó giảm được khá nhiều diện tích xây dựng

Quá trình hoạt động của màng MBR được thể hiện theo hình dưới

Các kỹ thuật mới gần đây đã giảm chí phí sản xuất màng MBR nên hiện nay màng MBR được coi là trong một những giải pháp tối ưu để xử lý nước thải sinh hoạt và nước thải y tế. Thị trường MBR hiện tại đã được ước tính có giá trị khoảng US $ 216,000,000 trong năm 2006 và tăng lên đến US $ 963,000,000 vào năm 2014

Sản phẩm màng MBR đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc giảm diện tích và chi phí xây dựng, nó có thể thay thế một loạt các công trình kể từ sau bể hiếu khí như lắng, khử trùng, lọc,…..

Hình ảnh so sánh giữa sử dụng màng MBR và công nghệ hiếu khí bình thường

Lịch sử hình thành nên màng MBR

Màng MBR được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1960 bởi Dorr-Oliver, ngay sau khi công nghệ vi lọc và lọc UF ra đời. Quá trình ban đầu được thiết kế kết hợp với bể bùn hoạt tính phản ứng sinh học và quá trình một vòng lặp lọc màng crossflow . Các tấm màng phẳng Polyme được sử dụng và có kích thước khác nhau, kích thước lỗ lọc khoảng 0,003-0,01 mm. Và ý tưởng dùng màng thay thế các bể lắng khử trùng và lọc rất hấp dẫn nhưng chi phí lắp đặt màng lại quá cao, trong khi đó xử lý nước thải lại không mang hiệu quả kinh tế và khả năng màng bị nghẹt  mất hiệu quả xử lý nhanh, nên thế màng MBR đầu tiên chỉ sử dụng được cho một số lĩnh vực thích hợp.

Năm 1989 có một bước đột phá mới là Yamamoto và các đồng nghiệp đã ngâm màng vào bể phản ứng sinh học và dùng thiết bị tạo ra áp suất màng để duy trì lọc.Lúc này màng MBR được chia làm hai loại 1 loại là  màng ngập nước bên trong thiết bị   và màng nằm bên ngoài bể phản ứng . Ứng với nó là hai dạng điều khiển thủy lực: bơm và nén khí

Với màng sinh học được đặt chìm trong bể hiếu khí tạo ra một nước đột phá, lớp bùn bám vào màng được các luồng khí trong quá trình sục khí đánh tan ra và quá trình lọc do một bơm màng thực hiện và lúc này màng đã được gắn thêm một bộ phận rửa ngược nên lúc này màng MBR rất được ưa chuộng để xử lý nước thải sinh hoạt.

Màng MBR ngày càng được chấp nhận vì hiệu quả xử lý của nó cao, lại đạt trong bể hiếu khí nên diện tích xây dựng được thu hẹp. Khả năng bị nghẹt giảm xuống do quá trình sục khí và rửa ngược được hình thành và điều quan trong là chi phí lắp đặt lúc này giảm xuống rất nhiều. Trong khí đó chi phí vận thành lại thấp. Và hiện nay màng ngày càng được cải tiến để có thể đáp ứng được các hệ thống có công suất lớn, vì vậy hiện nay màng MBR len lỏi khắp nơi từ các khu đô thị đến các khu công nghiệp.