Màng lọc MBR – 7 câu hỏi về màng mà bạn nên biết

Màng lọc MBR (Membrane Bio-Reactor) có thể nói là sản phẩm không thể thiếu trong bất kỳ một hệ thống xử lý nước thải chuyên nghiệp nào. Màng lọc mang đến hiệu quả xử lý tốt nhất, tiết kiệm chi phí, diện tích cho toàn bộ hệ thống. Trước khi mua màng lọc MBR, quý doanh nghiệp tốt nhất hãy tìm hiểu kỹ thông tin về sản phẩm này, đặc biệt là 9 câu hỏi trong bài viết ngày hôm nay, cùng theo dõi nhé.

1. Màng lọc MBR (Membrane Bio-Reactor) là gì ?

Màng lọc MBR là gì ? Đầu tiên bạn cần biết MBR là cụm từ viết tắt Membrane Bio-Reactor (Bể lọc sinh học bằng màng). Đây là một hệ thống xử lý vi sinh trong nước thải bằng công nghệ lọc màng, hiện nay có thể xem công nghệ màng lọc MBR là một công nghệ xử lý nước thải tiên tiến đang được sử dụng rộng rãi trong vấn đề xử lý nước thải công nghiệp, nước thải đô thị, nước thải sinh hoạt,…

Ứng dụng màng lọc MBR trong xử lý nước thải là sự kết hợp giữa công nghệ lọc màng cùng bể lọc sinh học, bạn có thể hiểu đây là một công đoạn trong quy trình xử lý nước thải, đóng vai trò tách cặn của bể lắng và bể lọc đầu vào.

Vì thế việc sử dụng màng lọc MBR có thể loại bỏ hoàn toàn bể lắng bậc 2, bể khử trùng, qua đó tiết kiệm diện tích, chi phí cho toàn bộ công trình nói chung.

Việc ứng dụng công nghệ màng lọc MBR còn cho chất lượng nước sau xử lý được tốt hơn, ổn định hơn so với công nghệ vi sinh truyền thống thường sử dụng, nước thải sau xử lý còn dùng cho nhiều mục đích khác như tưới cây, tái sử dụng tùy theo mục đích mà bạn sử dụng.

2. Hiểu sao về công nghệ MBR ?

Công nghệ MBR hiện nay được đánh giá là một công nghệ xử lý nước thải hiện đại, đa phần các hệ thống xử lý nước thải tại Việt Nam và trên thế giới đều sử dụng công nghệ này. Vậy bạn biết gì về công nghệ MBR ?

2.1 Khái niệm:

Công nghệ màng lọc MBR là sự kết hợp giữa vi sinh trong bể bùn hoạt tính lơ lửng cùng với công nghệ màng lọc MBR dạng sợi rỗng trong nước thải. Hàm lượng bùn trong bể sinh học sẽ được giữ lại thông cơ cơ chế vi lọc của màng. Kích thước sợi màng rất nhỏ, chỉ từ 0,01 – 0,2 µm, vì thế nước thải sau khi được lọc bởi màng sẽ cho ra chất lượng tốt nhất.

2.2 Nguyên lý hoạt động:

– Đầu tiên, màng lọc MBR sẽ được đặt trong bể sinh học hiếu khí Aerotank

– Tiếp theo, nước thải sẽ được dẫn thẩm thấu qua màng nhờ vào các ống mao dẫn, với kích thước rất nhỏ (0,01 – 0,2 µm), màng chỉ cho nước sạch đi qua, còn các chất cặn, bùn, vi sinh, chất hữu cơ, vô cơ sẽ giữ lại trên bề mặt màng.

– Sau đó, hệ thống bơm hút sẽ hút nước từ ống mao dẫn đưa ra bể chứa nước sạch. Bơm hút thường sẽ được cài đặt với 10 phút chạy, 1 đến 2 phút ngừng hoạt động, việc cài đặt này tùy vào mức hiệu chỉnh, cần người có chuyên môn thực hiện.

– Cuối cùng, khi áp suất của màng vượt 50kpa so với bình thường thì hệ thống bơm hút sẽ ngừng hoạt động. Thông thường áp suất của màng sẽ giao động từ 10 đến 30 kpa, nếu vượt quá thì bơm rửa ngược sẽ được kích hoạt để rửa màng, đảm bảo màng không bị tắc nghẽn trong quá trình hoạt động.

3. Ưu cùng nhược điểm của công nghệ MBR như thế nào ?

Công nghệ nào cũng thế, dù có hiện đại đến mức nào thì cũng đều có ưu và nhược điểm riêng, đối với công nghệ MBR sẽ có những ưu điểm sau:

3.1 Ưu điểm của MBR

Về ưu điểm, công nghệ MBR thường có 3 ưu điểm chính, đó là kiểm soát độc lập HRT và SRT, nước thải đầu ra chất lượng cao và xử lý sinh học tốt. Cùng đi sâu tìm hiểu 3 ưu điểm này như sau:

– Thứ nhất, kiểm soát độc lập thời gian lưu thủy lực (HRT) và thời gian lưu chất rắn (SRT):

Vì sao lại nói công nghệ MBR kiểm soát độc lập HRT và SRT tốt ? Vì hỗn hợp chất rắn sinh học được chứa hoàn toàn trong lò phản ứng sinh học, vì thế HRT và SRT được kiểm soát độc lập rất tốt.

Công nghệ bùn than hoạt tính truyền thống (CAS) thì các chất rắn về cơ bản sẽ tăng kích thước đến điểm mà chúng có thể được xử lý trong bể lắng thứ cấp. Vì thế,  CAS, SRT và HRT luôn có mối quan hệ với nhau, khi HRT tăng lên thì các chất rắn sẽ tăng lên và ổn định lại.

– Thứ hai, nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn chất lượng cao:

Lỗ màng MBR thường có kích thước rất nhỏ, vì thế chúng sẽ loại bỏ hầu hết các cặn bẩn lơ lửng và các vi khuẩn có trong nước. Từ đó giúp nước thải đầu ra có độ trong cao đồng thời có thể giảm tối đa khả năng gây bệnh do vi khuẩn có trong nước.

Nước thải sau xử lý khi đã được lọc bằng màng có thể tái sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như tưới cây, xả nhà vệ sinh, rửa đường,… Đặc biệt nếu thêm lọc qua quá trình thẩm thấu ngược RO, nước còn có thể dùng trong sinh hoạt hàng ngày của con người.

– Thứ ba, xử lý sinh học tốt:

Công nghệ màng MBR có thời gian lưu chất rắn cao, vì thế nó có xu hướng xử lý tổng thể tốt hơn, vì thế có thể kìm hãm sự phát triển của các vi sinh vật và loại bỏ được amoniac sinh học.

3.2 Nhược điểm của công nghệ MBR:

Có nhiều ưu điểm như thế nhưng công nghệ MBR cũng có một số nhược điểm như chi phí năng lượng cao, phải định kỳ bảo trì,… nhất là trong việc bị tắc nghẽn màng, đây có thể nói là một trong những nhược điểm lớn nhất của công nghệ màng MBR này. Nếu màng thường xuyên bị nghẽn sẽ giảm đáng kể hiệu suất và tuổi thọ, tăng chi phí bảo trì và vận hành.

3.3 Những yếu tố ảnh hưởng đến màng lọc MBR:

Có 3 yếu tố ảnh hưởng đến sự tắc nghẽn của màng lọc MBR, đó là đặc điểm của màng, loại nước thải và điều kiện hoạt động. Sau đây, Thiên Phú xin giới thiệu thêm về 3 yếu tố này, bạn đọc đón xem nhé.

– Về đặc điểm của màng, thì có 3 vấn đề mà bạn cần quan tâm. Thứ nhất đó là vật liệu của màng, vật liệu ảnh hưởng rất lớn đến sự ổn định của màng. Thứ hai là độ nhám của màng, nếu bề mặt của màng gồ ghề sẽ tạo ra nơi tích tụ cho cặn bẩn, vì thế bề mặt phẳng thường có tính chống bẩn tốt hơn, khả năng phục hồi tính thấm cũng tốt hơn.

Thứ ba là kích thước lỗ màng, nếu kích thước lỗ càng lớn thì khả năng tắc nghẽn càng thấp, tuy nhiên chất lượng nước thải cũng giảm đi đáng kể vì lỗ màng to sẽ không lọc sạch được các cặn bẩn.

– Đối với yếu tố điều kiện hoạt động, có một số vấn đề sau bạn cần quan tâm:

+ Chế độ hoạt động: cho hoạt động ở chế độ lọc dòng chảy ngang sẽ giảm tắc nghẽn và bám bánh trên bề mặt màng.

+ Tỷ lệ các vi sinh vật: thông thường thỉ lệ tắc nghẽn của màng tăng khi có nhiều cáu cặn và vi sinh vật tăng.

+ Tốc độ sục khí tăng sẽ giảm khả năng màng bị tắc nghẽn.

+ Tốc độ tải hữu cơ tăng, màng lọc sẽ bị hôi.

+ Tỉ lệ COD/N càng cao sẽ làm giảm tỷ lệ tắc nghẽn màng, qua đó cải thiện hiệu suất cũng như thời gian hoạt động.

+ Nhiệt độ càng thấp thì khả năng tắc nghẽn màng càng tăng bởi vi khuẩn được giải phóng và số lượng vi khuẩn dạng sợi sẽ tăng lên.

– Yếu tố cuối cùng, loại nước thải, tùy vào từng loại nước thải mà tỉ lệ tắc nghẽn màng sẽ có sự khác nhau. Thông thường người ta sẽ dựa vào nồng độ chất rắn lơ lửng, độ pH, độ mặn, độ nhớt của bùn,… có trong nước thải để đánh giá tỷ lệ màng bị tắc nghẽn.

4. Có mấy loại màng lọc MBR trên thị trường ?

Màng lọc MBR có rất nhiều loại trên thị trường với nhiều hãng khác nhau, sau đây là một số loại màng lọc MBR do Thiên Phú cung cấp:

– Màng lọc MBR dạng sợi rỗng: đây là một loại màng lọc có sợi màng được đúc bên trong dạng ống với đường kính từ 2 – 3mm, với lớp màng PVDF có khả năng kháng hóa lý cao, cho phép màng hoạt động bền với thời gian, có thể sử dụng từ 5 đến 7 năm.

– Màng lọc MBR Mitsubishi: tập đoàn Mitsubishi mang đến thị trường công nghệ màng lọc MBR tiên tiến cho hàng loạt ứng dụng khác nhau. Màng MBR Mitsubishi Japan được sử dụng ở các ngành công nghiệp có quy mô từ nhỏ đến lớn, có thể xử lý các loại nước thải sinh hoạt, hóa chất, dược phẩm, dệt nhuộm, thực phẩm, đồ uống, bệnh viện, khách sạn,…

– Màng lọc MBR LG: Korea Resource and Environment Development (KOReD) Co.,LTD là một trong nhà phát minh hàng đầu hiện nay đi đầu về việc cải tiến màng MBR dạng tấm phẳng với chất lượng xử lý nước thải và tuổi thọ cao hơn so với dòng màng lọc MBR dạng sợi rỗng. Màng dạng tấm phẳng với kích thước lỗ màng khoảng 0,2 µm, sản xuất tại LG – Korea.

– Màng lọc MBR Toray: là một loại màng Flat sheet xuất sứ tại Nhật Bản với kích thước lỗ rỗng khoảng 0,08 miro met, được chế tạo bằng PVDF và gia cường bằng PET.

– Màng lọc MBR Memstar: màng lọc có kích thước lỗ màng < 0,1 miromet, vật liệu màng PVDF, áp lực hút qua màng  từ 5 – 30kpa. Màng được sản xuất với công nghệ Singapore, xuất xứ tại Trung Quốc.

5. Ưu cùng nhược điểm của màng lọc MBR

5.1 Ưu điểm:

– Tiêu tốn ít điện năng tiêu thụ

– Tiết kiệm chi phí hơn nhiều so với các công nghệ khác, sử dụng module màng lọc MBR sẽ không cần phải xây thêm bể lắng cũng như bể chứa bùn.

– Thời gian lưu trữ nước ngắn, mất từ 2 tiếng rưỡi đến 5 tiếng, trong khi nhiều công nghệ lọc khác phải mất đến tận 6h.

– Thời gian lưu bùn ngắn, tăng nồng độ vi sinh MLSS trong xử lý nước thải.

– Màng còn giúp tiết kiệm tối đa thời gian, chi phí lắp đặt máy móc cũng như các trang thiết bị cho hệ thống.

– Khả năng hiệu quả xử lý các tạp chất ô nhiễm rất tốt.

– Hoạt động với quy trình tự động, qua đó tiết kiệm nguồn nhân lực trong quá trình vận hành.

– Khả năng xử lý các chất BOD, COD cao

– Nếu dùng module sẽ không cần đến giai đoạn lắng hay giai đoạn khử trùng nước thải.

– Kích thước lỗ lọc thường rất nhỏ, có thể giúp loại bỏ hoàn toàn các vi khuẩn hay các loại virut gây bệnh.

– Lượng bùn sinh ra không quá cao.

5.2 Nhược điểm:

Công nghệ màng MBR tuy tốt nhưng chi phí đầu tư không hề rẻ, hiện nay được đánh giá là một trong những công nghệ chi phí đắt đỏ nhất trong các công nghệ xử lý nước thải hiện nay. Ngoài ra, không áp dụng công nghệ này đối với các loại nước thải có độ màu cao, nhiều hóa chất như nước thải dệt nhuộm, dễ bị tắc nếu không định kỳ vệ sinh.

6. Lắp đặt màng lọc MBR như thế nào ?

Trước khi tiến hành lắp đặt màng lọc MBR, bể MBR bạn cần phải tiến hành làm sạch và không để lại các mảnh vỡ, khối bê tông,… hay các loại rác khác trong bể để tránh việc sợi màng bị hư hỏng trong quá trình vận hành.

Về quy trình lắp đặt, phải đảm bảo màng MBR ở trong trạng thái ẩm khi được lấy ra từ bao bì niêm vong, tránh bị kéo hoặc đè nén trong quá trình vận chuyển. Lắp màng phải đảm bảo toàn bộ các thiết bị được kiểm tra một cách kỹ càng để phát hiện rò rỉ thông qua việc kiểm tra ám suất.

Sau sau xác định không có sự rò rỉ nào, module màng lọc MBR sẽ được nhúng vào bể màng, nối ống nước cùng ống sục khí với đường ống của hệ thống.

Tháo gỡ màng như thế nào ? Đầu tiên bạn ngắt ống thu nước và ống sục khí ra khỏi khung MBR, sau đó nhấc khung module MBR ra khỏi bể và rửa sạch bùn bám trên bề mặt màng với nước sạch. Sau khi đã rửa sạch hãy treo màng lên nền phẳng ổn định, tháo lắp các phụ kiện kết nối và lấy bọ MBR ra khỏi khung để bảo quản tạm thời trong nước sạch.