Giải pháp công nghệ MBR được lắp đặt trong các hệ thống XLNT vì ưu điểm xử lý vượt trội, kết quả xử lý đáng tin cậy và mang lại nhiều lợi ích về môi trường, kinh tế. MBR thường dùng xử lý nước thải công nghiệp, sinh hoạt, y tế,… Sau khi thiết kế – lắp đặt hệ thống, một trong những nhiệm vụ quan trọng để duy trì tính ổn định là vận hành hệ thống xử lý nước thải theo đúng tiêu chí kỹ thuật.
1. Vận hành hệ thống MBR đối với các vấn đề nào?
Không giống như hệ thống bùn hoạt tính, công nghệ màng MBR khi vận hành cần đảm bảo các thông số như:
- Mặt màng: thông lượng, áp suất, tính thẩm thấu, tốc độ sục khí, vận tốc dòng chảy, thời gian và quy trình làm sạch vật lý, hóa học.
- Mặt sinh học: thủy lực, thời gian lưu chất rắn, tốc độ tái chế bùn.
Quá trình lọc dẫn đến sự gia tăng khả năng chống dòng chảy, đồng thời điện trở tăng theo độ dày của lớp bám bẩn hình thành trên màng. Làm sạch màng bằng biện pháp vật lý hoặc hóa học được sử dụng trong quá trình vận hành, bảo trì màng MBR.
2. Vì sao cần vận hành hệ thống?
- Làm sạch vật lý thường đạt được giới hạn rửa ngược, tức là đảo ngược dòng chảy qua màng.
- Làm sạch bằng hóa chất thường dùng natri hypoclorit, một hóa chất oxy hóa kết hợp axit mà không cần tháo màng.
- Mặc dù làm sạch vật lý thực hiện đơn giản hơn quá trình hóa học, nhanh hơn, không cần dùng hóa chất cũng như ít làm suy giảm màng nhưng nó lại gây ra việc tắc nghẽn màng nghiêm trọng hơn.
Màng lọc là bộ phận quan trọng của hệ thống MBR, nên các cải tiến sau này chú trọng đến việc phát triển màng sử dụng modun MBR đảm bảo chất lượng và độ bền cao nhất. Màng làm bằng vật liệu PVDF tối ưu hóa việc sử dụng giải pháp xử lý nước thải. Màng này cung cấp rào cản đối với vi khuẩn, chất ô nhiễm, xử lý được đảm bảo đáp ứng các yêu cầu tái sử dụng nước thải.
Màng MBR thường yêu cầu việc bảo trì với hệ thống modun màng. Tính linh hoạt của hệ thống cho phép tùy chỉnh theo từng yêu cầu, đảm bảo hệ thống sinh học trong bể với điều kiện tốt nhất. Màng MBR hoạt động bằng trọng lực, nâng khí nên không cần có máy bơm nước hoặc bùn cần bảo dưỡng.
Bể màng MBR được thiết kế tương tự như bể vi sinh hiếu khí. Hệ thống phân phối khí vận hành như bể aerotank truyền thống kèm với hệ thống sục khí được thiết kế riêng biệt đảm bảo cung cấp đủ lượng khí qua màng không bị tắc nghẽn. Nguồn cung cấp khí này liên tục dựa trên số lượng màng trong bể.
3. Vận hành đáp ứng hiệu quả xử lý
Công nghệ XLNT MBR cho phép loại bỏ TSS, độ đục tốt vì kích thước lỗ màng tương đối nhỏ từ 0,1 – 1 micron. Vì vậy, quá trình vận hành hệ thống phải đảm bảo việc tách chất thải, giữ lại bùn vì hệ thống hoàn toàn không có bể lắng thứ cấp như các hệ thống thông thường.
Tương tự như hệ thống bùn hoạt tính, MBR hoạt động với mục đích loại bỏ chất hữu cơ, TSS, chất dinh dưỡng cùng nhiều thành phần vi sinh khác. Sự hiện diện của màng đảm bảo giữ lại các tạp chất khác nhau. Vi sinh vật được giữ lại trong bể phản ứng lâu hơn để phân hủy chất thải.
Quá trình vận hành các modun màng cần giữ lại bùn hoạt tính ở mức từ 40 – 50 g/l, đồng thời cũng giúp tăng tỷ lệ loại bỏ COD đến 94%, BOD đến 96%. Sự tách biệt modun màng làm thời gian lưu thủy lực HRT và thời gian lưu bùn SRT riêng biệt. Vì vậy cần làm chậm quá trình để vi khuẩn nitrat hóa phát triển mạnh mẽ trong bể phản ứng. Do đó, khi ứng dụng xử lý nước thải sinh hoạt mà hệ thống MBR tăng tỷ lệ loại bỏ nito amoniac đến 98%.
Trong các hệ thống XLNT đô thị và công nghiệp truyền thống yêu cầu phải có bể lắng sơ cấp, bể sục khí, bể thứ cấp và bể khử trùng tốn kém, kéo dài thời gian xử lý, chiếm diện tích lớn thì giải pháp MBR lại giải quyết tốt các hạn chế này. Vì vậy tùy thuộc vào đặc tính của nước thải mà người vận hành tăng/giảm số lượng modun màng phù hợp.
4. Các lưu ý khi vận hành hệ thống
- Quan sát và kiểm tra mực nước trong bể màng MBR vì màng chỉ hoạt động trong điều kiện ngập nước.
- Điều chỉnh lưu lượng nước tuần hoàn đảm bảo hệ thống được hoạt động liên tục.
- Áp dụng máy bơm có công suất lớn.
- Không để màng tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, nước qua màng không được chứa chất thải lớn.
- Phải đảm bảo việc rửa màng liên tục để rửa sạch cặn bẩn.
- Cần duy trì lượng cặn trong nước < 150 mg/l để màng MBR hoạt động tối ưu.
- Cần luân phiên thời gian chạy/nghỉ màng MBR.
- Khi hệ thống hoạt động với áp suất quá cao cần kiểm tra lại thông số thiết kế, lưu lượng, rửa ngược màng chống tắc nghẽn.
Các quy trình MBR kết hợp cùng chất mang sinh học thúc đẩy quá trình nitrat hóa, tăng cường loại bỏ COD, hợp chất độc hại. Sự tích hợp với màng siêu lọc giúp kéo dài thời gian phân hủy sinh học, khử COD đầu ra đến 50%.
Một trong những yêu cầu quan trọng nhất đối với hệ thống MBR đòi hỏi việc vận hành và bảo trì thường xuyên. Màng MBR yêu cầu chế độ làm sạch định kỳ và kết hợp giữa lọc sinh học với quy trình vật lý, điều này làm tăng mức độ vận hành phức tạp, đặc biệt tối ưu hóa các thông số nước thải.
Trên đây là các thông tin cần thiết liên quan đến chức năng, vai trò và các vấn đề khi vận hành hệ thống XLNT MBR quan trọng mà bạn cần biết. Nếu bạn đang có nhu cầu tư vấn thiết kế hệ thống XLNT áp dụng công nghệ tiên tiến thì hãy liên hệ ngay congtyxulynuocthai.vn qua Hotline 0938.857.768.
