فرآیند MBR
در سال‌هاي اخير روش‌هاي قديمي فيلتراسيون با فرآيندهاي غشايي تكامل يافته‌اند. در اين فرآيندها از غشاهاي نيمه تراوا به عنوان عامل اصلي جداسازي استفاده مي‌شود. فرآيندهايي كه براساس انواع غشاء پي‌ريزي گرديده اند، قادر به جداسازي مواد با اندازه هاي مختلف از سيال مي‌باشند، ميكروفيلتراسيون براي جداسازي ذرات بسيار كوچك، الترافيلتراسيون براي جداسازي ماكرومولكولها، نانوفيلتراسيون براي جداسازي مولكول‌ها و اسمز معكوس براي جداسازي يون‌ها به كار گرفته مي‌شوند. ذرات درشت مانند شن، مو، آرد، گلبول‌هاي قرمز و پاره‌اي از باكتري‌ها كه با چشم غير مسلّح با ميكروسكوپ نوري قابل ديدن هستند و اندازه آنها بيش از چند ميكرون تا حدود چند ميلي متر است، بوسيله فيلتراسيون معمولي قابل جداسازي مي‌باشند. ذرات ريز مانند باكتري‌ها، كلوئيدها، رنگ‌دانه‌ها كه با ميكروسكوپ نوري يا ميكروسكوپ الكتروني قابل مشاهده مي‌باشند و اندازه آنها در حدود يك دهم تا يك ميكرون است به وسيله ميكروفيلتراسيون قابل جداسازي هستند.
بیوراکتورهای غشایی به طور کلی سیستم‌هایی هستند که در آنها تصفیه بیولوژیکی با فیلتراسیون غشایی ترکیب شده است. در این سیستمها فیلتراسیون غشایی جایگزین فرایندهای ته نشینی، فیلتر شنی و گندزدایی به کار گرفته شده در روشهای مرسوم لجن فعال شده است. این سیستمها به طور گسترده مورد آزمایش قرار گرفته‌اند و در حذف آلاینده‌های آلی و معدنی کاملا موثر بوده‌اند. کنترل خوب فعالیتهای بیولوژیکی، کیفیت بالای پساب خروجی و عاری از باکتری و پاتوژنها، نیاز به فضای کم و تحمل نرخ بارگذاری بالا از جمله مزایای راکتورهای غشایی هستند. عمده کاربردهای فعلی آن شامل استفاده مجدد از پساب تصفیه شده در تصفیه فاضلاب خانگی در جوامع کوچک و بزرگ ، تصفیه فاضلاب صنعتی و تصفیه شیرابه می‌باشد.
در میان تکنولوژی‌های تصفیه بیولوژیکی، لجن فعال از همه پرکاربرد تر است. در ابتدا، کاربرد غشاء‌ها در تجهیزات و فرایندهای متوالی کنترل آلودگی آب، محدود به استفاده در تصفیه ثالثیه (تکمیلی) بود. استفاده از واحدهای اولترافیلتراسیون، میکروفیلتراسیون و یا اسمز معکوس، بیشتر در مناطقی که قوانین و استانداردهای تخلیه پساب بسیار سختگیرانه بود و یا پساب تصفیه شده مستقیما مورد استفاده قرار می‌گرفت، مطلوب بود. سرمایه زیاد، هزینه های بالای بهره برداری بعلاوه دانش کم در مورد این تکنولوژی‌ها مهمترین فاکتورهای محدود کردن دامنه کاربرد این تکنولوژی‌ها بودند. اما با کاهش قیمت غشاء‌ها و افزایش دانش در مورد این تکنولوژی و سخت‌تر شدن قوانین تخلیه پساب، سیستم های غشایی به شدت مورد توجه قرار گرفتند.
بیوراکتورهای غشایی مزایای زیادی دارند که آنها را تبدیل به جایگزینی با ارزش برای دیگر روشهای تصفیه کرده است. مهمترین آنها گیرانداختن و حذف همه مواد معلق و بیشتر ترکیبات محلول در بیوراکتور است. این امر باعث می‌شود پساب خروجی کیفیتی بسیار خوب داشته باشد و بتواند استانداردهای سختگیرانه را برآورده کند. توانایی این سیستمها در حذف همه باکتریها و ویروسها منجر به عدم استفاده از گندزداها و تولیدات جانبی آن‌هاست. از آنجایی که در این سیستم ته نشینی ثانویه نداریم و کل جداسازی مواد معلق در بیوراکتور انجام می‌شود، با کنترل زمان ماند هیدرولیکی (HRT) و زمان ماند سلولی (SRT) می‌توان جمعیت میکروبی را بهینه کرد و در نتیجه انعطاف پذیری سیستم را در هنگام بهره برداری بیشتر کرد. بیوراکتورهای غشایی علاوه بر اینکه تمام جرم بیولوژیکی را گیر می‌اندازند از فرار آنزیمهای سلولی و اکسیدکننده‌های محلول که قابلیت تجزیه منابع کربنی و ایجاد بافت بیولوژیکی را دارند، ممانعت می‌کنند. بیوراکتورهای غشایی مشکلات و مسائل مربوط به ته‌نشینی را که از پردردسر ترین قسمتهای تصفیه‌خانه است را حذف می‌کنند. پتانسیل بهره برداری این سیستم ها در SRT های بالا و بدون ته نشینی، باعث می‌شود غلظت جرم بیولوژیکی (بیومس) بالا رفته در نتیجه فاضلابهایی با بار آلودگی بالا بتوانند تصفیه شوند و نرخ تولید بیومس کاهش پیدا کند. این امر همچنین باعث می‌شود که این سیستمها نسبت به سیستم های متداول فشرده‌تر شده و فضای مورد نیاز تصفیه‌خانه به طور قابل توجهی کاهش پیدا کند.
تركيبات محلول با وزن مولكولي زياد كه در تصفيه متعارف به آساني قابل تجزيه بيولوژيكي نيستند، در اين سيستم ها گير مي افتند. بنابراين زمان ماند آنها طولاني شده و امكان اكسيد شدن آنها افزايش ميابد. اين سيستم ها همچنين نوسانات و تغييرات در غلظت نوترينت ها را كه از سازگاري بيولوژيكي گسترده و تجزيه بيومس ناشي مي شود، تحمل مي‌كند.
معايب بيوراكتورهاي غشايي به طور كلي به قيمت بالاي آنها مربوط مي شود. هزينه سرمايه گذاري بالاي واحدهاي غشايي و هزينه انرژي زياد مورد نياز كه براي ايجاد گراديان فشار و تامین انرژی مورد نیاز جهت شستشوی دایمی فیلترها لازم است، از معايب اين سيستم‌ها مي باشد. سایر عیوب این سیستم ها، غلظت فاضلاب و ديگر مشكلات مربوط به گرفتگي غشاء است که باعث توقف بهره برداري مي‌شود.
از آنجايي كه بيوراكتورهاي غشايي همه مواد معلق و اكثر مواد آلي محلول را مي‌گيرد، لجن فعال اضافي ممكن است باعث كاهش خواص فيلترينگ و ته نشيني شود. بعلاوه وقتي بهره برداري در SRT هاي بالا انجام مي‌شود تركيبات مواد معدني در بيوراكتور تجمع يافته و مي‌تواند به سطحي از غلظت برسد كه براي جمعيت ميكروبي يا ساختار غشاء مضر باشد.
فواید بکارگیری فرآیند MBR در تصفیه فاضلاب
1- اشغال فضای کم
میزان متوسط مایع مخلوط یا همان MLSS در حوض هوادهی که حدود ۸۰۰۰ تا ۱۲۰۰۰ میلی گرم در لیتر می‌باشد، باعث کوچک شدن حجم حوض هوادهی تا 30 درصد ظرفیت سیستم های متعارف می‌شود همچنین به دلیل عدم استفاده از مخزن ته‌نشینی و کلرزنی حجم کلی تصفیه‌خانه نیز نسبت به سایر فرآیند های مرسوم کوچکتر می شود ، فضای مورد نیاز جهت اشغال توسط فرآیند MBR به مراتب حدود ۴ برابر کمتر از فرآیند لجن فعال متعارف می باشد.
2- امکان تغییر آسان فرآیندهای تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال متعارف به MBR
واحد های تصفیه فاضلاب موجود به راحتی با استغراق ممبران ها در واحدهای هوادهی می توانند به سیستم لجن فعال ممبرانی یا راندمان بسیار بالاتر و ظرفیت تا 300 برابر تغییر نمایند.
3- مدولار و به آسانی قابل توسعه
سیستم مدولار ممبرانی با افزودن مدول های دیگری از ممبران‌ها به آسانی برای رسیدن به ظرفیتهای بالاتر قابل توسعه است.
4- کاهش تولید لجن مازاد
در این فرآیند تصفیه فاضلاب بدلیل زمان ماندگاری بالای لجن، تولید لجن مازاد تا ۷۰% کاهش پیدا می‌کند.
5- کیفیت بالای پساب تا BOD5<10 و TSS<1 میلیگرم در لیتر
6- غلظت زیاد لجن در مخزن MBR ، نسبت به روش سنتی ، 2 تا 3 مرتبه بیشتر است . MBR روش کاملی برای متراکم کردن بار فاضلاب می‌باشد.
7- در زمان ماند سلولی بالاتر (SRT) ،مواد آلی پیچیده، می‌توانند تخریب شوند. در این حالت لجن متوازن می‌گردد.
8- سیستم MBR بایستی به وسیله‌ی میکروکنترلر کنترل شود از اینرو این نوع از بهره‌برداری به‌صورت خودکار انجام می‌گردد .
9- MBR می‌تواند به‌صورت مجموعه‌ای کامل و قابل انتقال طراحی شود ، آن‌چنان‌که فقط به محلی با وسعت بسیار کم نیاز داشته باشد.
محدوده کاربرد
1-فاضلاب با غلظت بالا
2-فاضلاب حاصل از صنایع غذایی ، دام‌پروری و کشتارگاهی
3-فاضلاب حاصل از کارخانجات نوشابه‌سازی و الکل‌سازی
4-فاضلاب حاصل از کارخانجات رنگ‌سازی ، چرم‌سازی و کاغذسازی
5-استفاده مجدد از آب حاصل از ماشین‌شویی
6-فاضلاب با غلظت بالای مواد آلی ، مانند فاضلاب کارخانجات داروسازی
7-تغییر شکل تاسیسات قدیمی فاضلاب
8-تاسیسات کوچک تصفیه آب
9-استفاده مجدد از آب حاصل از فاضلاب شهری
طراحی، ساخت، نصب و نگهداری دستگاه های تصفیه فاضلاب با فرآیند MBR در ظرفیتهای مختلف برای اقصی نقاط کشور توسط کارشناسان شرکت پالاب صنعت محیط انجام می‌پذیرد. در طراحی و ساخت این تصفیه خانه ها از مجرب‌ترین و با سابقه‌ترین کارشناسان کشور استفاده می‌شود.
کارشناسان این شرکت با توجه به نیاز مطرح شده توسط مشتری و همچنین ویژگی های فاضلاب خام تحویلی در محل تصفیه خانه بهترین راه حل با کمترین هزینه را به کارفرمایان محترم ارائه می‌نمایند.
جهت مشاوره رایگان و اطلاع از آخرین پروژه‌های انجام پذیرفته در زمینه‌ی دستگاه‌های تصفیه فاضلاب با فرآیند MBR با کارشناسان شرکت تماس حاصل فرمایید.
