Màng sinh học là một phần quan trọng trong hệ thống xử lý nước thải với hiệu quả xử lý tối ưu với nhiều loại nước thải khác nhau. Màng sinh học tạo ra nhiều đột phá trong lĩnh vực xử lý nước thải được gắn liền trên nhiều bề mặt xử lý chất rắn. Vậy, màng sinh học là gì? Vai trò của màng sinh học trong xử lý nước thải. Hãy cùng Awatech tìm hiểu qua bài viết này nhé!
Màng sinh học trong xử lý nước thải là gì?
Bể phản ứng sinh học dạng màng được áp dụng để xử lý nước thải là sự kết hợp hai quá trình: một màng vi lọc (hoặc siêu lọc) và một quá trình sinh học để phân hủy chất thải (thường là bùn hoạt tính). Việc sử dụng màng lọc rất hiệu quả trong việc thực hiện xử lý phân tách các chất lỏng và rắn quan trọng. Tại các cơ sở xử lý nước thải, thường chỉ sử dụng bùn hoạt tính để phân tách theo phương pháp truyền thống như bể lắng và lọc sơ cấp và thứ cấp.
Hai loại phổ biến của hệ thống phản ứng sinh học màng (MBR) là hệ thống điều khiển áp suất và chân không. Hệ thống trọng lực và chân không sẽ được nhúng là các màng phẳng hoặc tấm sợi rỗng được lắp đặt trong lò phản ứng sinh học. Hệ thống kiểm soát áp suất là một hệ thống hộp mực trong ống nằm bên ngoài lò phản ứng sinh học.
Xem thêm: Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học
Có bao nhiêu loại màng sinh học?
Dựa theo vị trí sử dụng của màng sinh học trong hệ thống xử lý nước thải nên được chia làm hai loại:
- Mang sinh học chìm là màng lọc được ngâm bên trong và tách rời với phần bể phản ứng sinh học
- Mang sinh học bên ngoài, sử dụng một bơm nước trung gian và quá trình hoạt động một cách riêng biệt.
Để phản ứng sinh học sẽ giúp loại bỏ một số thành phần chất thải trong nước. Sau đó chất thải này sẽ được xử lý tập trung bằng bùn hoạt tính.
Màng lọc MBR kết hợp cùng quá trình sinh học hiếu khí, kỵ khí sẽ tạo nên một hệ thống xử lý nước thải mạnh mẽ và có hiệu quả cao.
Màng sinh học hình thành như thế nào?
Ai cũng biết rằng hệ thống sinh học trong xử lý nước thải là nơi các màng sinh học phát triển và thực hiện chức năng làm sạch chất thải ô nhiễm trong nước thải, ở đó:
- Bùn hoạt tính: là hệ thống chủ yếu gồm vi sinh vật hiếu khí được cung cấp oxy liên tục để chuyển hóa các chất hữu cơ thành CO2 và nước, từ đó phát triển về sinh khối.
- Hệ thống sục khí cung cấp cho quá trình xử lý sinh học nhằm loại bỏ các chất thải hữu cơ.
- Hệ thống tăng trưởng cùng màng sinh học trong xử lý nước thải phát triển dựa trên quá trình tiêu thụ các chất hữu cơ và dinh dưỡng
- Bị phản ứng sinh học màng MBR Ứng dụng hệ thống mạng vi lọc (siêu lọc) để xử lý. Chất thải được xử lý nhờ sinh khối vi sinh vật trong mạng và được lọc qua màng được đặt chìm ở trong bể.
Xem thêm: Phương pháp xử lý nước thải bằng vi sinh vật
Những yếu tố ảnh hưởng đến việc hình thành màng sinh học
Mang sinh học trong xử lý nước thải chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố như chất dinh dưỡng, nhiệt độ, độ pH:
- Chất dinh dưỡng trong nước thải thúc đẩy quá trình chuyển hóa tế bào từ dạng phù du sang dạng màng
- Nhiệt độ phù hợp sẽ kích thích sự phát triển của vi sinh vật, và ngược lại. Nhiệt độ phù hợp nhất cho sự phát triển của vi sinh vật là khoảng 40 độ C
- Độ pH cũng ảnh hưởng đến sự phát triển và hình thành màng sinh học trong xử lý nước thải
Ngoài ra, bề mặt bám cũng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến màng sinh học trong xử lý nước thải
- Diện tích bề mặt bám lớn sẽ làm tăng độ bám dính của vi sinh vật với chất nền
- Bề mặt tiếp xúc trong quá trình biến đổi hóa học cũng làm ảnh hưởng đến mức độ và tốc độ bám dính của vi sinh vật
- Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bán cái gì cũng có viết xuống đất còn bao gồm cả tính đàn hồi, điện tích và tính kỵ nước.
Vai trò của màng sinh học trong xử lý nước thải
Các bể phản ứng sinh học được bố trí lơ lửng để cung cấp hệ thống mà sinh học tối ưu cho bề mặt và môi trường phát triển.
Nồng độ VSV tăng lên cùng với tốc độ phân hủy chất ô nhiễm của màng, thông qua các cơ chế bao gồm phân huỷ, hấp thụ, tích luỹ và khoáng hóa sinh học.
Quần thể vi khuẩn trong màng sẽ phân hủy các chất dinh dưỡng như nitơ, photpho và các hợp chất cacbon trong nước thải. Dựa trên cơ sở lọc sinh học, màng xử lý hiệu quả nhiều chất thải, đảm bảo nước thải ra môi trường đạt tiêu chuẩn và đáp ứng nhiều mục đích sử dụng khác nhau.
Các tiêu chí xây dựng hệ thống xử lý nước thải bằng màng sinh học cần có:
- Hệ thống vận hành có tính linh hoạt
- Không gian xử lý đơn giản
- Thời gian lưu nước thấp
- Thời gian sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật tăng
- Nồng độ vi sinh vật lớn
- Phân hủy được các hợp chất khó phân hủy
- Tạo ra lượng bùn thấp
Những ưu điểm của màng sinh học trong xử lý nước thải
Màng lọc sinh học đã trở thành một phần không thể thiếu trong hệ thống xử lý nước thải, với các ưu điểm vượt trội như:
Công suất vượt trội
Công suất xử lý của màng sinh học có thể đạt đến 48 triệu lít/ngày. Sự kết hợp của màng sinh học và để phản ứng sẽ giúp loại bỏ hoàn toàn các chất rắn hữu cơ và chất thải lơ lửng trong nước thải.
Sản phẩm nước chất lượng
Sau quá trình xử lý bằng màng lọc sinh học, chất lượng được đâu ra được đảm bảo đạt tiêu chuẩn. Các chất thải sinh học, chất rắn hữu cơ và vi sinh vật đã được lọc sạch. Sản phẩm nước đầu ra có thể tái sử dụng trực tiếp hoặc sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau.
Tạo HRT và SRT độc lập
Thời gian lưu nước (HRT) và thời gian lưu bùn (SRT) hoàn toàn độc lập. Khác với các hệ thống lọc đun thông thường, bùn sẽ được giữ lại hoàn toàn trong bị phản ứng sinh học.
Giảm tải quá trình xử lý bùn hoạt tính
Màng lọc sinh học sẽ giúp loại bỏ một số thành phần chất thải bỏ trong nước. Từ đó chất thải sẽ được xử lý nhanh hơn trong quá trình bùn hoạt tính.
Hiệu suất phù hợp tạo ra hiệu quả cao
Hỗn hợp chất rắn lơ lửng và hàm lượng chất hữu cơ có thể lớn hơn các phương pháp xử lý bùn khác. Nồng độ sinh khối VSV cao hơn giúp việc xử lý đạt hiệu quả cao. Ít bùn được tạo ra nên giảm được tỷ lệ tắc nghẽn màng lọc.
Quy trình xử lý nước thải bằng màng sinh học hoạt động như thế nào?
Hệ thống xử lý nước thải bằng màng sinh học bao gồm nhiều loại và quá trình xử lý khác nhau của vi sinh vật, tùy thuộc vào thành phần hóa học và yêu cầu đầu ra của nước thải. Nó cũng yêu cầu các quy trình vận hành cụ thể hoặc thay đổi tùy theo môi trường. Nhằm tối ưu tốc độ tăng sinh khối cho một quần thể vi sinh vật cụ thể.
Cụ thể, quá trình này đòi hỏi việc giám sát và điều chỉnh quá trình sục khí nhằm duy trì mức oxy hòa tan ở mức ổn định. Từ đó, giữ cho hệ thống vi sinh vật sinh sôi với tốc độ thích hợp, phù hợp với yêu cầu xả thải.
Quá trình khử nitơ bằng màng sinh học
Khử nitơ là một quá trình sinh học rất quan trọng trong xử lý nước thải có hàm lượng nitơ lớn. Quá trình khử nitơ thường được ứng dụng rộng rãi hơn trong những năm gần đây. Khử nitơ bằng màng sinh học trong xử lý nước thải được chia làm hai quá trình là khử nitơ dị dưỡng và khử nitơ tự dưỡng. Quá trình khử nitơ dị dưỡng thường gắn liền với quá trình khử nitrat hay nitric (là chất nhận điện tử) và cacbon (là chất cho điện tử).
Quá trình khử nitơ từ dưỡng sẽ cho hiệu quả xử lý loại bỏ các chất chứa nitơ tốt hơn, chi phí tối ưu hơn. Hệ thống xử lý bằng màng sinh học có thể kiểm soát hoặc nâng cao hiệu quả loại bỏ nitơ bằng các chất khử nitơ phù hợp với hệ vi sinh vật, các yếu tố kiểm soát, phát thải oxit nitơ, cấu hình của bể phản ứng,…
Công nghệ xử lý nước thải bằng màng sinh học tại Awatech
Trải qua nhiều năm hoạt động cùng sự phấn đấu nỗ lực không ngừng, Môi Trường Awatech luôn tự hào là cái tên đứng đầu mỗi khi khách hàng có nhu cầu xử lý nước thải. Là đơn vị có kinh nghiệm tư vấn và thiết kế hệ thống xử lý nước thải theo đúng quy chuẩn ban hành.
Với đội ngũ nhân sự được đào tạo chuyên sâu, áp dụng công nghệ hiện đại, đem đến sự yên tâm tin cậy cho khách hàng. Để tìm hiểu kỹ hơn về màng sinh học trong xử lý nước thải, vui lòng liên hệ ngay Awatech để được tư vấn chi tiết nhé.
Thông tin liên hệ Công ty TNHH Môi Trường Awatech:
- Địa chỉ: 47/58/22 Trường Lưu – P. Long Trường – TP. Thủ Đức – TP. Hồ Chí Minh
- Hotline: 0909597235
- Email: moitruongawatech@gmail.com
