Màng MBR

Bể phản ứng sinh học màng (Membrane Bio-Reactor – MBR hay còn gọi là màng MBR) là sự kết hợp giữa quá trình lọc màng vi lọc (MF) hoặc siêu lọc (UF) với quá trình sinh trưởng lơ lửng. Đây là công nghệ xử lý nước thải tiên tiến đang được sử dụng rộng rãi cho nước thải đô thị và công nghiệp trong các dự án lớn trên khắp Việt Nam và thế giới.

Điểm khác biệt làm nên tính ưu việt của công nghệ MBR

Màng MBR là một công nghệ nâng cấp của quá trình xử lý hoạt tính truyền thống (CAS). Trong đó, module màng MBR được nhúng vào bể Aerotank hoặc đặt vào bể riêng. Thay vì bùn hoạt tính được lắng giữ ở bể Lắng thứ cấp trong phương pháp truyền thống thì màng MBR với vô số lỗ vi lọc sẽ giúp phân tách hoàn toàn hỗn hợp nước bùn. Tấm màng vật liệu C-PVC siêu bền, đàn hồi cao có kích thước các lỗ lọc 0.4 micron hầu như chỉ cho nước sạch đi qua giữ lại các chất lơ lững, vi sinh vật và vi khuẩn gây bệnh.

Nguyên lý lọc của màng tấm phẳng

Quá trình phân tách chất bẩn và vi sinh vật hoàn toàn bằng màng MBR nên không cần bể lắng thứ cấp và bể khử trùng, ưu điểm vượt trội này giúp tiết kiệm tối đa chi phí và diện tích xây dựng. Khắc phục được những yếu điểm và vấn đề thường gặp khi vận hành hệ thống CAS, cũng như tiết kiệm được chi phí nhân công vận hành (Vận hành bể lắng sinh học trong công nghệ truyền thống rất phức tạp, đòi hỏi người vận hành có chuyên môn và kinh nghiệm cao và thường xuyên túc trực để kiểm soát các vấn đề về bùn như: bùn trôi ra ngoài, lượng lớn hạt rắn nhỏ rời bể lắng, bùn nổi lên bề mặt , vi sinh vật chết, lớp bọt nhờn bao phủ bề mặt… )

Hệ thống xử lý dùng màng MBR vận hành dễ dàng và được thiết lập tự động. Thông lượng nước sạch hút ra qua bơm hút được kiểm soát bởi đồng hồ đo lưu lượng. Chu kỳ hút/rửa hoàn toàn tự động nhờ van điện tự động đóng ngắt. không cần phải đo chỉ số SVI hàng ngày (đây là chỉ số rất quan trọng đối với quá trình thông thường) giúp tiết kiệm được nhân công vận hành.

Bể Aerotank trong công nghệ CAS chỉ vận hành ở nồng độ bùn hoạt tính từ 3,000 – 5,000 mg/l trong khi công nghệ MBR MLSS có thể đạt trong khoảng 3,000 – 15,000 mg/l, thường thiết kế ở 8,000 – 10,000 mg/l. Với nồng độ bùn rất cao và tải lượng BOD lớn nên thể tích bể Sinh học hiếu khí nhỏ hơn, giảm thiểu chi phí xây dựng, trong khi thời gian lưu bùn SRT dài hơn nên khối lượng bùn sinh ra ít, giúp giảm chi phí xử lý thải bỏ bùn.

Đặc biệt, công nghệ MBR đảm bảo muc tiêu quan trọng nhất của mọi hệ thống xử lý nước thải là chất lượng nước đầu ra cao và ổn định (BOD < 5 mg/l, COD < 10 mg/l, SS < 1 mg/l) , đáp ứng yêu cầu cao nhất của các tiêu chuẩn xả thải, có thể tái sử dụng cho nhiều nhu cầu: tưới cây, rửa sàn, làm mát…

Trong tương lai, khi một nhà máy tăng quy mô sản xuất, một bệnh viện hay trường học mở rộng ra hoặc một chung cư khách sạn phát triển thêm thì đồng nghĩa với lượng nước thải xả ra tăng lên. Lúc đó, với công nghệ màng MBR chỉ cần lắp thêm các module màng mà không cần xây thêm hạng mục hay mở rộng thêm bể sinh học. Đặc biệt, công nghệ màng MBR đảm bảo muc tiêu quan trọng nhất của mọi hệ thống xử lý nước thải là chất lượng nước đầu ra cao và ổn định (BOD < 5 mg/l, COD < 10 mg/l, SS < 1 mg/l) , đáp ứng yêu cầu cao nhất của các tiêu chuẩn xả thải, có thể tái sử dụng cho nhiều nhu cầu: tưới cây, rửa sàn, làm mát…

TẠI SAO NÊN DÙNG MÀNG LỌC MBR DẠNG TẤM PHẲNG

Công nghệ xử lý nước thải màng lọc sinh học với rất nhiều ưu điểm vượt trội, giải quyết được nhiều yếu điểm của phương án bùn hoạt tính truyền thống và tiết kiệm được nhiều chi phí:

• Phân tách hoàn toàn hỗn hợp nước bùn, không cần bể lắng thứ cấp và bể khử trùng
• Tiết kiệm tối đa chi phí và diện tích xây dựng, chi phí xử lý và thải bỏ bùn
• Vận hành dễ dàng và được thiết lập tự động, ít nhân công và chuyên môn vận hành
• Chất lượng nước đầu ra cao và ổn định, tái sử dụng tốt cho tưới cây, làm mát, rửa sàn…
• Không cần xây thêm hạng mục khi tăng công suất…vv…

Vậy nên công nghệ này rất được ưa chuộng và đang được áp dụng rộng rãi cho các hệ thống xử lý nước thải trên khắp cả nước.

Màng MBR có hai dạng cơ bản phổ biến là màng sợi rỗng (Hollow fiber membrane) và màng tấm phẳng (Flat sheet membrane, cố định 1 đầu và 2 đầu). Về tính năng xử lý và nguyên tắc lọc thì 02 loại màng trên cơ bản giống nhau:

• Vật liệu sản xuất màng MBR thường là các loại nhựa polymer: PVDF, C-PVC, PES…
• Kích thước lỗ lọc: 0.2 – 0.4 µm
• Cần áp suất hút để thu nước sau lọc
• Sục khí liên tục để cọ rửa, chống bám bẩn
• Vệ sinh bằng hóa chất như: nước Javel, acid loãng…
• Vận hành khá dễ dàng, thiết lập tự động
• Điều khác biệt lớn ảnh hưởng đến năng suất vận hành và tuổi thọ của màng MBR chính là hình dạng cấu tạo màng MBR.

Đặc điểm kỹ thuật màng MBR tấm phẳng:

STT	ĐẶC ĐIỂM	GIÁ TRỊ
1	Vật liệu màng MBR	C-PVC
2	Xuất xứ	Hàn Quốc (tấm màng sản xuất tại Nhật)
3	Độ đàn hồi vật liệu (MPa)	100
4	Khung gia cường	Nhựa PVC, ABS
5	Spacer	Nhựa polypropylene polyester
6	Kích thước lỗ (µm)	0.4
7	Thông lượng (m3/m2.day)	0.3 ÷ 1.0
8	Áp suất vận hành (kPa)	-49 ÷ 0.0
9	Khoảng nhiệt độ oC	0 ÷ 55
10	Khoảng pH	3 ÷ 10
11	Thời gian thay thế (năm)	8 ÷ 10 (bảo hành 2 năm)
12	Hóa chất rửa màng, nồng độ	NaOCl, acid Chỉ rửa bảo trì: 03 – 12 tháng Nồng độ 5000 mg/L
13	Lượng hóa chất rửa màng	3L/tấm
14	Vận hành	09 min chạy – 01 min nghỉ
15	Q sục khí (m3/m2.h)	7.0 ÷ 10 L/tấm.min
16	Khung màng MBR	Nhỏ gọn. Ít cậu kiện, dễ lắp đặt
17	Chất lượng nước đầu ra (mg/l)	BOD < 5, COD < 10, SS < 1 Ổn định

Các chi tiết	Đơn vị	Tấm màng			Loại màng YCW
		DWM 10A05	DWM 05A05	DWM 03A02	YCW-20
Diện tích màng hữu dụng	m2	0.8	0.4	0.1	20
Kích thước ngoài	mm	W490×H1000 ×T6	W490×H490 ×T6	W240×H340 ×T6	W1156×H1142 ×D124
Kích thước lỗ danh nghĩa	μｍ	0.4
Thông lượng lọc tiêu chuẩn	m/day	0.3 ÷1.0
Vật liệu		Màng: Chlorinated Polyvinyl Chloride (C-PVC) Lớp đệm: Polypropylene and Polyester (PP, PE) Khung gia cường: PVC, ABS
Khoảng nhiệt độ vận hành	℃	0 – 55	0 ÷ 40
Khoảng áp suất vận hành	Pa	-4.9×104 ÷ 0
Khoảng pH áp dụng		3 ÷10
Tấm màng TC10A05 là model chủ yếu được lắp ráp thành module để sử dụng

Các ưu điểm của màng MBR dạng tấm phẳng so với các loại màng khác:

• Nhờ có hình dạng phẳng nên không bị bám bẩn và ngẹt bùn như các loại màng MBR sợi rỗng (đặc biệt là ở 2 đầu bó sợi). Sự cố ngẹt bùn không chỉ gây giảm thông lượng mà còn khiến gián đoạn hoạt động hệ thống và tốn chi phí nhân công xịt rửa nếu tình trạng nặng.
• Màng MBR được đặt ngay trong bể sinh học hiếu khí mà không cần đến bể MBR riêng cũng như không cần đến palang kéo màng ra khỏi bể để ngâm rửa hóa chất. Bởi màng tấm phẳng không cần phải ngâm rửa offline.
• Màng tấm phẳng vẫn dùng dòng khí sục để cọ rửa và cuốn trôi các bùn bám nhưng không cần rung lắc như màng sợi (dễ sờn đứt 2 đầu) nên đảm bảo độ bền cao.
• Màng MBR lọc được làm từ vật liệu CPVC – một loại nhựa nhiệt dẻo, có độ đàn hồi cao (độ bền uốn 100 Mpa, PVDF là 75 Mpa) chịu được kéo giản tốt và độ bền cao.
• Giữa 2 lớp màng MBR là khung nhựa gia cường (PVC, ABS), nhờ vậy có thể vận hành màng trong dãi áp suất rộng và bảo vệ màng khi áp suất hút vượt quá mức cho phép
• Với bể có chiều cao nước sâu, có thể thu nước sau lọc bằng trọng lực mà không cần dùng đến bơm hút
• Hóa chất rửa inline được châm nhờ trọng lực nên không cần dùng bơm hóa chất. Tiết kiệm được chi phí đầu tư và điện năng vận hành.
• Chu kỳ rửa màng trực tiếp từ 03 – 12 tháng tùy vào loại nước thải và điều kiện vận hành. Thấp hơn nhiều các loại màng sợi rỗng truyền thống. Tiết kiệm được đáng kể chi phí hóa chất và nhân công vận hành. Bảo vệ tối đa tuổi thọ màng.

➻ Để được tư vấn thêm các vấn đề kỹ thuật như: sơ đồ công nghệ cho hệ thống xử lý các loại nước thải, nâng cấp cải tạo hệ thống hiện hữu, cách lắp đặt vận hành màng lọc sinh học vui lòng liên hệ 0914.549.619 – Công ty giải pháp công nghệ môi trường Nhất Tinh.