Wastewater Management Fact Sheet 1

Wastewater Management Fact Sheet 1 Membrane Bioreactors INTRODUCTION The technologies most commonly used for performing secondary treatment of municipal wastewater rely on microorganisms suspended in the wastewater to treat it. Although these technologies work well in many situations, they have several drawbacks, including the difficulty of growing the right types of microorganisms and the physical requirement of a large site. The use of microfiltration membrane bioreactors (MBRs), a technology that has become increasingly used in the past 10 years, overcomes many of the limitations of conventional systems. These systems have the advantage of combining a suspended growth biological reactor with solids removal via filtration. The membranes can be designed for and operated in small spaces and with high removal efficiency of contaminants such as nitrogen, phosphorus, bacteria, biochemical oxygen demand, and total suspended solids. The membrane filtration system in effect can replace the secondary clarifier and sand filters in a typical activated sludge treatment system. Membrane filtration allows a higher biomass concentration to be maintained, thereby allowing smaller bioreactors to be used. APPLICABILITY For new installations, the use of MBR systems allows for higher wastewater flow or improved treatment performance in a smaller space than a conventional design, i.e., a facility using secondary clarifiers and sand filters. Historically, membranes have been used for smaller-flow systems due to the high capital cost of the equipment and high operation and maintenance (O&M) costs. Today however, they are receiving increased use in larger systems. MBR systems are also well suited for some industrial and commercial applications. The high-quality effluent produced by MBRs makes them particularly applicable to reuse applications and for surface water discharge applications requiring extensive nutrient (nitrogen and phosphorus) removal. ADVANTAGES AND DISADVANTAGES The advantages of MBR systems over conventional biological systems include better effluent quality, smaller space requirements, and ease of automation. Specifically, MBRs operate at higher volumetric loading rates which result in lower hydraulic retention times. The low retention times mean that less space is required compared to a conventional system. MBRs have often been operated with longer solids residence times (SRTs), which results in lower sludge production; but this is not a requirement, and more conventional SRTs have been used (Crawford et al. 2000). The effluent from MBRs contains low concentrations of bacteria, total suspended solids (TSS), biochemical oxygen demand (BOD), and phosphorus. This facilitates high-level disinfection. Effluents are readily discharged to surface streams or can be sold for reuse, such as irrigtion. The primary disadvantage of MBR systems is the typically higher capital and operating costs than conventional systems for the same throughput. O&M costs include membrane cleaning and fouling control, and eventual membrane replacement. Energy costs are also higher because of the need for air scouring to control bacterial growth on the membranes. In addition, the waste sludge from such a system might have a low settling rate, resulting in the need for chemicals to produce biosolids acceptable for disposal (Hermanowicz et al. 2006). Fleischer et al. 2005 have demonstrated that waste sludges from MBRs can be processed using standard technologies used for activated sludge processes. 2 MEMBRANE FILTRATION Membrane filtration involves the flow of watercontaining pollutants across a membrane. Water permeates through the membrane into a separate channel for recovery (Figure 1). Because of the cross-flow movement of water and the waste constituents, materials left behind do not accumulate at the membrane surface but are carried out of the system for later recovery or disposal. The water passing through the membrane is called the permeate, while the water with the more-concentrated materials is called the concentrate or retentate. Figure 1. Membrane filtration process (Image from Siemens/U.S. Filter) Membranes are constructed of cellulose or other polymer material, with a maximum pore size set during the manufacturing process. The requirement is that the membranes prevent passage of particles the size of microorganisms, or about 1 micron (0.001 millimeters), so that they remain in the system. This means that MBR systems are good for removing solid material, but the removal of dissolved wastewater components must be facilitated by using additional treatment steps. Membranes can be configured in a number of ways. For MBR applications, the two configurations most often used are hollow fibers grouped in bundles, as shown in Figure 2, or as flat plates. The hollow fiber bundles are connected by manifolds in units that are designed for easy changing and servicing. Figure 2. Hollow-fiber membranes (Image from GE/Zenon) DESIGN CONSIDERATIONS Designers of MBR systems require only basic information about the wastewater characteristics, (e.g., influent characteristics, effluent requirements, flow data) to design an MBR system. Depending on effluent requirements, certain supplementary options can be included with the MBR system. For example, chemical addition (at various places in the treatment chain, including: before the primary settling tank; before the secondary settling tank [clarifier]; and before the MBR or final filters) for phosphorus removal can be included in an MBR system if needed to achieve low phosphorus concentrations in the effluent. MBR systems historically have been used for small-scale treatment applications when portions of the treatment system were shut down and the 3 wastewater routed around (or bypassed) during maintenance periods. However, MBR systems are now often used in full-treatment applications. In these instances, it is recommended that the installation include one additional membrane tank/unit beyond what the design would nominally call for. This “N plus 1” concept is a blend between conventional activated sludge and membrane process design. It is especially important to consider both operations and maintenance requirements when selecting the number of units for MBRs. The inclusion of an extra unit gives operators flexibility and ensures that sufficient operating capacity will be available (Wallis-Lage et al. 2006). For example, bioreactor sizing is often limited by oxygen transfer, rather than the volume required to achieve the required SRT—a factor that significantly affects bioreactor numbers and sizing (Crawford et al. 2000). Although MBR systems provide operational flexibility with respect to flow rates, as well as the ability to readily add or subtract units as conditions dictate, that flexibility has limits. Membranes typically require that the water surface be maintained above a minimum elevation so that the membranes remain wet during operation. Throughput limitations are dictated by the physical properties of the membrane, and the result is that peak design flows should be no more than 1.5 to 2 times the average design flow. If peak flows exceed that limit, either additional membranes are needed simply to process the peak flow, or equalization should be included in the overall design. The equalization is done by including a separate basin (external equalization) or by maintaining water in the aeration and membrane tanks at depths higher than those required and then removing that water to accommodate higher flows when necessary (internal equalization). DESIGN FEATURES Pretreatment To reduce the chances of membrane damage, wastewater should undergo a high level of debris removal prior to the MBR. Primary treatment is often provided in larger installations, although not in most small to medium sized installations, and is not a requirement. In addition, all MBR systems require 1- to 3-mm-cutoff fine screens immediately before the membranes, depending on the MBR manufacturer. These screens require frequent cleaning. Alternatives for reducing the amount of material reaching the screens include using two stages of screening and locating the screens after primary settling. Membrane Location MBR systems are configured with the memTreated Water Sludge Wasted @ 1 - 1.2 wt% TS Clean in Place Tank Pretreated Wastewater Feed Blowers Mixed Anoxic Aerobic + ZeeWeed Sludge Recycle Turbidimeter Figure 3. Immersed membrane system configuration (Image from GE/Zenon) 4 Figure 4. External membrane system configuration (Image from Siemens/U.S. Filter) branes actually immersed in the biological reactor or, as an alternative, in a separate vessel through which mixed liquor from the biological reactor is circulated. The former configuration is shown in Figure 3; the latter, in Figure 4. Membrane Configuration MBR manufacturers employ membranes in two basic configurations: hollow fiber bundles and plate membranes. Siemens/U.S.Filter’s Memjet and Memcor systems, GE/Zenon’s ZeeWeed and ZenoGem systems, and GE/Ionics’ system use hollow-fiber, tubular membranes configured in bundles. A number of bundles are connected by manifolds into units that can be readily changed for maintenance or replacement. The other configuration, such as those provided by Kubota/Enviroquip, employ membranes in a flatplate configuration, again with manifolds to allow a number of membranes to be connected in readily changed units. Screening requirements for both systems differ: hollow-fiber membranes typically require 1- to 2-mm screening, while plate membranes require 2- to 3-mm screening (Wallis-Lage et al. 2006). System Operation All MBR systems require some degree of pumping to force the water flowing through the membrane. While other membrane systems use a pressurized system to push the water through the membranes, the major systems used in MBRs draw a vacuum through the membranes so that the water outside is at ambient pressure. The advantage of t

Kết quả (Việt) 1:

Xử lý nước thải quản lý Fact Sheet 1 màng Bioreactors giới thiệu các công nghệ phổ biến nhất được sử dụng để thực hiện các điều trị phụ municipal nước thải dựa trên vi sinh vật đình chỉ trong nước thải để điều trị nó. Mặc dù các công nghệ này làm việc tốt trong nhiều tình huống, họ có một số hạn chế, trong đó có khó khăn trong việc phát triển các loại vi sinh vật và các yêu cầu vật chất của một trang web lớn. Việc sử dụng các microfiltration màng bioreactors (MBRs), một công nghệ đã trở thành ngày càng được sử dụng trong 10 năm qua, vượt qua nhiều người trong số những hạn chế của hệ thống thông thường. Các hệ thống này có lợi thế của việc kết hợp một lò phản ứng sinh học bị đình chỉ tăng trưởng với chất rắn loại bỏ qua lọc. Các màng có thể được thiết kế cho và hoạt động trong không gian nhỏ và cắt bỏ cao hiệu quả của chất gây ô nhiễm như nitơ, phốt pho, vi khuẩn, nhu cầu ôxy sinh hóa và chất rắn bị đình chỉ tất cả. Hệ thống lọc màng có hiệu lực có thể thay thế trang phụ và cát bộ lọc trong một hệ thống điều trị điển hình kích hoạt bùn. Màng lọc cho phép một tập trung nhiên liệu sinh học cao để được duy trì, do đó cho phép bioreactors nhỏ hơn được sử dụng. Áp dụng cho việc cài đặt mới, sử dụng hệ thống MBR cho phép lưu lượng nước thải cao hoặc điều trị được cải thiện hiệu suất trong một không gian nhỏ hơn so với một thiết kế thông thường, tức là, một cơ sở sử dụng thứ cấp clarifiers và các bộ lọc cát. Trong lịch sử, màng tế bào đã được sử dụng cho các hệ thống nhỏ hơn dòng chảy do chi phí cao của vốn đầu tư của các thiết bị và vận hành và bảo dưỡng (O & M) chi phí cao. Hôm nay Tuy nhiên, họ nhận được gia tăng sử dụng trong các hệ thống lớn hơn. Hệ thống MBR đều rất thích hợp cho một số ứng dụng công nghiệp và thương mại. Chất thải sản xuất bởi MBRs làm cho chúng đặc biệt áp dụng cho tái sử dụng các ứng dụng và cho bề mặt nước xả ứng dụng đòi hỏi phải có nhiều chất dinh dưỡng (nitơ và phốt pho) loại bỏ. ADVANTAGES AND DISADVANTAGES ưu điểm của hệ thống MBR trên hệ thống sinh học thông thường bao gồm chất lượng thải tốt hơn, nhỏ hơn chứa cần thiết và dễ dàng tự động hóa. Cụ thể, MBRs hoạt động ở mức thể tích nâng cao mà kết quả trong thời gian lưu giữ thủy lực thấp. Lần duy trì thấp có nghĩa là không gian ít hơn là yêu cầu so với một hệ thống thông thường. MBRs thường được sử dụng với chất rắn còn cư trú lần (SRTs), mà kết quả trong thấp bùn sản xuất; nhưng đây không phải là một yêu cầu, và truyền thống SRTs đã được sử dụng (Crawford et al. năm 2000). Nước thải từ MBRs có chứa nồng độ thấp của vi khuẩn, tổng chất rắn bị đình chỉ (TSS), nhu cầu ôxy sinh hóa (quản trị), và phốt pho. Điều này tạo điều kiện cao cấp khử trùng. Tiêu thụ nước thải được thải ra dễ dàng để bề mặt dòng hoặc có thể được bán cho tái sử dụng, chẳng hạn như irrigtion. Những bất lợi chính của hệ thống MBR là vốn thường cao và các chi phí hoạt động hơn so với các hệ thống thông thường cho thông lượng tương tự. O & M chi phí bao gồm các màng tế bào làm sạch và sửa điều khiển, và cuối cùng màng thay thế. Chi phí năng lượng cũng là cao hơn bởi vì sự cần thiết cho máy cọ rửa để kiểm soát vi khuẩn phát triển trên các màng. Ngoài ra, bùn thải từ một hệ thống có thể có một tỷ lệ thấp settling, dẫn đến sự cần thiết cho các hóa chất để sản xuất biosolids chấp nhận được đối xử lý (Hermanowicz et al. 2006). Fleischer et al. 2005 đã chứng minh rằng chất thải sludges từ MBRs có thể được xử lý bằng cách sử dụng tiêu chuẩn công nghệ sử dụng cho quá trình kích hoạt bùn. 2 màng lọc màng lọc liên quan đến dòng chảy của chất gây ô nhiễm watercontaining trên một màng. Nước permeates thông qua màng tế bào thành một kênh riêng biệt để phục hồi (hình 1). Vì sự chuyển động qua dòng chảy của nước và các thành phần chất thải, vật liệu để lại không tích lũy trên bề mặt màng nhưng được thực hiện ra khỏi hệ thống cho sau này phục hồi hoặc xử lý. Nước đi qua màng tế bào được gọi là permeate, trong khi nước với các tài liệu tập trung nhiều hơn được gọi là tập trung hoặc retentate. Hình 1. Màng lọc quá trình (hình ảnh từ Siemens/U.S. lọc) màng được xây dựng của cellulose hoặc khác vật liệu polymer, với một kích thước tối đa lỗ thiết lập trong quá trình sản xuất. Yêu cầu là các màng ngăn chặn thông qua các hạt kích thước của vi sinh vật, hoặc khoảng 1 micron (0,001 mm), do đó, rằng họ vẫn còn trong hệ thống. Điều này có nghĩa rằng hệ thống MBR là tốt để loại bỏ các rắn tài liệu, nhưng việc loại bỏ các thành phần hòa tan nước thải phải được tạo điều kiện bằng cách sử dụng các bước bổ sung điều trị. Màng có thể được cấu hình trong một số cách. Đối với ứng dụng MBR, hai cấu hình thường xuyên nhất được sử dụng nhất là rỗng sợi được nhóm lại trong bó, như minh hoạ trong hình 2, hoặc là tấm phẳng. Bó sợi rỗng được kết nối bằng các đa tạp trong các đơn vị được thiết kế để phục vụ và thay đổi dễ dàng. Hình 2. Hollow-sợi màng (hình ảnh từ GE/Zenon) thiết kế cân nhắc thiết kế của MBR hệ thống yêu cầu các thông tin cơ bản chỉ về nước thải đặc điểm, (ví dụ như, influent đặc điểm, thải yêu cầu, dữ liệu dòng chảy) để thiết kế một hệ thống MBR. Tùy thuộc vào yêu cầu thải, một số tùy chọn bổ sung có thể được bao gồm trong hệ thống MBR. Ví dụ:, hóa chất bổ sung (tại các địa điểm trong chuỗi điều trị, bao gồm: trước khi xe tăng chính settling; trước khi giải quyết thứ cấp bể [trang]; và trước khi MBR hoặc bộ lọc cuối cùng) cho phốtpho loại bỏ có thể được bao gồm trong một hệ thống MBR nếu cần thiết để đạt được thấp phốt pho nồng độ trong nước thải. Hệ thống MBR trong lịch sử đã được sử dụng cho các ứng dụng điều trị quy mô nhỏ khi phần của hệ thống xử lý đã đóng cửa và xử lý nước thải 3 chuyển xung quanh (hoặc bỏ qua) trong thời gian bảo trì. Tuy nhiên, Hệ thống MBR bây giờ thường được sử dụng trong các ứng dụng điều trị đầy đủ. Trong trường hợp này, đó khuyến cáo rằng tiến trình cài đặt bao gồm một bổ sung màng xe tăng/đơn vị vượt ra ngoài những gì thiết kế trên danh nghĩa sẽ gọi cho. Điều này "khái niệm N cộng với 1" là một sự pha trộn giữa thông thường kích hoạt bùn và màng quá trình thiết kế. Nó là đặc biệt quan trọng để xem xét yêu cầu bảo trì và hoạt động khi lựa chọn số lượng các đơn vị cho MBRs. Sự bao gồm của đơn vị phụ cho nhà điều hành linh hoạt và đảm bảo đủ năng lực điều hành sẽ là có sẵn (Wallis-Lage et al. 2006). Ví dụ, định cỡ bioreactor thường được giới hạn bởi oxy chuyển, chứ không phải là khối lượng cần thiết để đạt được yêu cầu SRT-một yếu tố đáng kể ảnh hưởng đến số điện thoại bioreactor và định cỡ (Crawford et al. năm 2000). Mặc dù hệ thống MBR cung cấp tính linh hoạt hoạt động đối với tỷ lệ lưu lượng, cũng như khả năng để dễ dàng thêm hoặc trừ đơn vị như điều kiện dictate, tính linh hoạt có giới hạn. Màng tế bào thường đòi hỏi rằng bề mặt nước được duy trì trên một độ cao tối thiểu để các màng vẫn còn ẩm ướt trong khi hoạt động. Thông lượng giới hạn được quyết định bởi tính chất vật lý của màng tế bào, và kết quả là cao điểm thiết kế dòng chảy nên không có nhiều hơn 1,5 đến 2 lần trung bình thiết kế dòng chảy. Nếu dòng chảy cao điểm vượt quá giới hạn đó, hoặc là màng bổ sung là cần thiết chỉ đơn giản là để xử lý lưu lượng cao điểm, hoặc sự ngang nhau nên được bao gồm trong thiết kế tổng thể. Cân bằng được thực hiện bằng cách bao gồm một lưu vực riêng biệt (bên ngoài sự ngang nhau) hoặc bằng việc duy trì nước trong xe tăng thoáng và màng ở độ sâu cao hơn so với yêu cầu và sau đó loại bỏ nước để chứa dòng chảy cao hơn khi cần thiết (cân bằng nội bộ). Đặc tính thiết kế Pretreatment để giảm cơ hội của màng tế bào thiệt hại, xử lý nước thải nên trải qua một mức độ cao của mảnh vụn loại bỏ trước khi vào MBR. Chính điều trị thường được cung cấp trong cài đặt lớn hơn, mặc dù không có trong hầu hết nhỏ đến trung bình có kích thước cài đặt, và không phải là một yêu cầu. Ngoài ra, tất cả MBR hệ thống yêu cầu 1 - để 3-mm-cutoff màn hình phạt ngay lập tức trước khi các màng, tùy thuộc vào các nhà sản xuất MBR. Màn hình này đòi hỏi phải thường xuyên làm sạch. Lựa chọn thay thế cho việc giảm số lượng vật liệu tiếp cận các màn hình bao gồm sử dụng hai giai đoạn của sàng lọc và định vị các màn hình sau khi định cư chính. Màng vị trí MBR hệ thống được cấu hình với memTreated nước bùn lãng phí @ 1-1,2 wt % TS sạch trong nơi xe tăng Pretreated nước thải nguồn cấp dữ liệu máy thổi khí hỗn hợp thiếu ôxy Aerobic + ZeeWeed bùn thùng Turbidimeter hình 3. Cấu hình hệ thống màng đắm mình (hình ảnh từ GE/Zenon) 4 con số 4. Bên ngoài màng hệ thống cấu hình (hình ảnh từ Siemens/U.S. lọc) branes thực sự đắm mình trong lò phản ứng sinh học, hoặc như là một thay thế, trong một tàu riêng biệt mà qua đó các hỗn hợp rượu từ lò phản ứng sinh học được lưu thông. Cấu hình cũ được thể hiện trong hình 3; sau này, trong hình 4. Sử dụng nhà sản xuất cấu hình MBR màng màng trong hai các cấu hình cơ bản: rỗng bó sợi và tấm màng. Hệ thống Siemens/U.S.Filter's Memjet và Memcor, ZeeWeed và ZenoGem hệ thống GE/Zenon, và GE/Ionics' hệ thống sử dụng màng sợi rỗng, hình ống được cấu hình trong bó. Một số gói được kết nối bởi đa tạp vào các đơn vị có thể dễ dàng thay đổi cho bảo trì hoặc thay thế. Cấu hình khác, chẳng hạn như những người cung cấp bởi Kubota/Enviroquip, sử dụng màng trong một cấu hình flatplate, một lần nữa với đa tạp để cho phép một số màng được kết nối trong các đơn vị thay đổi dễ dàng. Kiểm tra các yêu cầu cho cả hai hệ thống khác nhau: rỗng-sợi màng thường yêu cầu kiểm tra 1 - để 2 mm, trong khi tấm màng yêu cầu kiểm tra mm 2 đến 3 (Wallis-Lage et al. 2006). Hệ thống hoạt động tất cả MBR hệ thống đòi hỏi một số mức độ của bơm vào lực lượng nước chảy qua các màng tế bào. Trong khi hệ thống màng khác sử dụng một hệ thống điều áp để đẩy nước thông qua các màng, các hệ thống chính được sử dụng trong MBRs vẽ chân không thông qua các màng để cho nước bên ngoài là ở áp suất môi trường xung quanh. Lợi thế của t

Kết quả (Việt) 2:

Quản lý nước thải Fact Sheet 1 màng phản ứng sinh học GIỚI THIỆU Các công nghệ thường được sử dụng để thực hiện xử lý thứ cấp của nước thải đô thị dựa trên vi sinh vật lơ lửng trong nước thải để xử lý nó. Mặc dù các công nghệ này hoạt động tốt trong nhiều tình huống, họ có một số nhược điểm, trong đó có khó khăn trong việc phát triển các loại quyền của các vi sinh vật và các yêu cầu về thể chất của một trang web lớn. Việc sử dụng các biện pháp sinh học vi lọc màng (MBRs), một công nghệ đã trở nên ngày càng được sử dụng trong 10 năm qua, vượt qua rất nhiều những hạn chế của hệ thống thông thường. Các hệ thống này có lợi thế của việc kết hợp một lò phản ứng sinh học tăng trưởng lơ lửng bằng cách cắt bỏ các chất rắn thông qua lọc. Các màng có thể được thiết kế cho và hoạt động trong không gian nhỏ và có hiệu quả loại bỏ các chất ô nhiễm cao như nitơ, phốt pho, vi khuẩn, nhu cầu oxy sinh hóa, và tổng chất rắn lơ lửng. Hệ thống màng lọc có hiệu lực có thể thay thế vùng lắng và cát lọc thứ hai trong hệ thống xử lý bùn hoạt tính điển hình. Lọc màng cho phép nồng độ sinh khối cao hơn phải được duy trì, do đó cho phép phản ứng sinh học nhỏ hơn để được sử dụng. Khả năng áp dụng Để cài đặt mới, việc sử dụng các hệ thống MBR cho phép dòng nước thải cao hơn hoặc cải thiện hiệu suất xử lý trong một không gian nhỏ hơn so với một thiết kế thông thường, nghĩa là một cơ sở sử dụng bể lắng thứ cấp và bộ lọc cát. Trong lịch sử, các màng đã được sử dụng cho các hệ thống dòng chảy nhỏ hơn do chi phí vốn cao của các thiết bị và hoạt động cao và chi phí bảo dưỡng (O & M). Tuy nhiên ngày nay, họ đang nhận được tăng sử dụng trong các hệ thống lớn hơn. Hệ thống MBR cũng rất thích hợp cho một số ứng dụng công nghiệp và thương mại. Nước thải-chất lượng cao được sản xuất bởi MBRs khiến họ đặc biệt được áp dụng để tái sử dụng các ứng dụng và các ứng dụng cho các bề mặt xả nước đòi hỏi chất dinh dưỡng phong phú (nitơ và phốt pho) loại bỏ. THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN Những lợi thế của hệ thống MBR trên các hệ thống sinh học thông thường bao gồm chất lượng nước thải tốt hơn, yêu cầu không gian nhỏ hơn, và dễ dàng tự động hóa. Cụ thể, MBRs hoạt động ở tốc tải thể tích cao hơn mà kết quả trong thời gian lưu thủy lực thấp hơn. Thời gian lưu thấp có nghĩa là không gian ít được yêu cầu so với một hệ thống thông thường. MBRs thường được vận hành với chất rắn còn cư trú lần (SRTs), mà kết quả trong sản xuất bùn thấp hơn; nhưng đây không phải là một yêu cầu, và SRTs thường hơn đã được sử dụng (Crawford et al. 2000). Nước thải từ MBRs chứa nồng độ thấp của vi khuẩn, tổng chất rắn lơ lửng (TSS), nhu cầu oxy sinh hóa (BOD), và phốt pho. Điều này tạo điều kiện cấp cao khử trùng. Nước thải được xả ra dễ dàng để bề mặt suối hoặc có thể được bán để tái sử dụng, chẳng hạn như irrigtion. Nhược điểm chính của hệ thống MBR là vốn và chi phí thường cao hơn so với các hệ thống thông thường để thông cùng. O & M chi phí bao gồm làm sạch màng và kiểm soát ô nhiễm, và thay thế màng cuối cùng. Chi phí năng lượng cũng cao hơn vì sự cần thiết cho không khí cọ rửa để kiểm soát sự tăng trưởng của vi khuẩn trên màng. Ngoài ra, bùn thải từ hệ thống như vậy có thể có một tỷ lệ giải quyết thấp, dẫn đến nhu cầu về hóa chất để sản xuất chất rắn sinh học có thể chấp nhận để xử lý (Hermanowicz et al. 2006). Fleischer et al. 2005 đã chứng minh rằng bùn thải từ MBRs có thể được xử lý bằng cách sử dụng công nghệ tiêu chuẩn được sử dụng cho các quá trình bùn hoạt tính. 2 MÀNG LỌC Màng lọc liên quan đến dòng chảy của các chất ô nhiễm watercontaining qua một màng. Nước thấm qua màng tế bào vào một kênh riêng cho phục hồi (Hình 1). Bởi vì sự di chuyển qua dòng chảy của nước và các thành phần chất thải, vật liệu còn sót lại không tích lũy trên bề mặt màng nhưng được thực hiện của hệ thống để phục hồi sau hoặc thanh lý. Các nước đi qua màng tế bào được gọi là thấm qua, trong khi các nước với nhiều vật liệu-tập trung được gọi là tập trung hoặc retentate. Hình 1. quá trình lọc màng (Hình ảnh từ Siemens / US Filter) Màng được cấu trúc của cellulose hoặc vật liệu polyme khác, với kích thước lỗ tối đa đặt trong quá trình sản xuất. Yêu cầu là các màng ngăn chặn lối đi của các hạt kích thước của các vi sinh vật, hoặc khoảng 1 micron (0.001 mm), để họ vẫn có trong hệ thống. Điều này có nghĩa rằng hệ thống MBR là tốt để loại bỏ chất rắn, nhưng việc loại bỏ các thành phần nước thải bị giải thể phải được tạo điều kiện bằng cách sử dụng các bước điều trị thêm. Màng có thể được cấu hình trong một số cách. Đối với các ứng dụng MBR, hai cấu hình thường được sử dụng là sợi rỗng được nhóm lại thành bó, như thể hiện trong hình 2, hoặc tấm như phẳng. Các bó sợi rỗng được kết nối bởi các đa tạp trong các đơn vị được thiết kế để thay đổi và phục vụ dễ dàng. Hình 2. màng Hollow-xơ (Hình ảnh từ GE / Zenon) THIẾT KẾ CÂN NHẮC thiết kế của hệ thống MBR chỉ yêu cầu thông tin cơ bản về các đặc tính nước thải, (ví dụ, đặc tính chảy đến, yêu cầu nước thải, lưu lượng dữ liệu) để thiết kế một hệ thống MBR. Tùy thuộc vào yêu cầu của nước thải, các tùy chọn bổ sung nhất định có thể được bao gồm với các hệ thống MBR. Ví dụ, ngoài hóa học (ở những nơi khác nhau trong chuỗi điều trị, bao gồm: trước khi các bể lắng sơ cấp, trước khi các bể lắng thứ cấp [lắng]; và trước khi MBR hoặc bộ lọc cuối cùng) để loại bỏ phốt pho có thể được bao gồm trong một hệ thống MBR nếu cần thiết để đạt được nồng độ phốt pho thấp trong nước thải. Hệ thống MBR lịch sử đã được sử dụng cho các ứng dụng xử lý quy mô nhỏ khi các bộ phận của hệ thống xử lý đã bị đóng cửa và 3 nước thải chuyển xung quanh (hoặc bỏ qua) trong suốt thời gian bảo trì. Tuy nhiên, hệ thống MBR hiện nay thường được sử dụng trong các ứng dụng toàn trị. Trong những trường hợp này, đó là khuyến cáo rằng việc lắp đặt bao gồm một bể màng thêm / đơn vị ngoài những thiết kế danh nghĩa sẽ gọi cho. Điều này "N cộng 1" khái niệm là một sự pha trộn giữa bùn hoạt tính truyền thống và thiết kế quy trình màng. Nó đặc biệt quan trọng để xem xét cả các hoạt động và các yêu cầu bảo trì khi lựa chọn số đơn vị cho MBRs. Việc đưa một đơn vị thêm cho các nhà khai thác linh hoạt và đảm bảo rằng năng lực điều hành đầy đủ sẽ có sẵn (Wallis-Lage et al. 2006). Ví dụ, phản ứng sinh học kích thước thường được giới hạn bằng chuyển oxy, hơn là khối lượng cần thiết để đạt được các SRT-một yếu tố cần thiết ảnh hưởng đáng kể số lượng và kích thước bioreactor (Crawford et al. 2000). Mặc dù hệ thống MBR cung cấp tính linh hoạt đối với dòng chảy giá, cũng như khả năng để dễ dàng thêm hoặc trừ đi các đơn vị như điều kiện dictate, linh hoạt mà có giới hạn. Màng thường đòi hỏi rằng các bề mặt nước được duy trì trên một độ cao tối thiểu để các màng vẫn còn ẩm ướt trong khi hoạt động. Giới hạn thông lượng được quyết định bởi các tính chất vật lý của màng tế bào, và kết quả là dòng thiết kế đỉnh cao không nên nhiều hơn 1,5-2 lần so với thiết kế dòng chảy trung bình. Nếu đỉnh lũ vượt quá giới hạn đó, một trong hai màng cần có thêm các chỉ đơn giản để xử lý lưu lượng đỉnh cao, hoặc cân bằng nên được bao gồm trong thiết kế tổng thể. Việc cổ phần được thực hiện bằng cách bao gồm một lưu vực riêng biệt (cân bằng bên ngoài) hoặc bằng cách duy trì nước trong bể sục khí và màng ở độ sâu cao hơn so với những yêu cầu và sau đó loại bỏ nước mà để chứa các dòng cao hơn khi cần thiết (cân bằng nội bộ). THIẾT KẾ TÍNH NĂNG Tiền xử lý Để giảm nguy cơ hư hỏng màng, nước thải phải trải qua một mức độ cao của loại bỏ các mảnh vụn trước khi MBR. Xử lý sơ cấp thường được cung cấp trong cài đặt lớn hơn, mặc dù không phải trong nhỏ nhất để cài đặt kích thước trung bình, và không phải là một yêu cầu. Ngoài ra, tất cả các hệ thống MBR cần 1 đến 3 mm-cắt màn hình tốt ngay lập tức trước khi màng, tùy thuộc vào nhà sản xuất MBR. Những màn hình này đòi hỏi phải làm sạch thường xuyên. Án để giảm bớt số lượng nguyên liệu đạt các màn hình bao gồm sử dụng hai giai đoạn sàng lọc và định vị màn hình sau khi giải quyết chính. Hệ thống màng Đến từ MBR được cấu hình với các nước bùn memTreated Wasted @ 1-1,2% khối lượng TS sạch in Place Bồn xử lý sơ bộ nước thải thức ăn Máy thổi khí hỗn hợp thiếu ôxy Aerobic + ZeeWeed bùn Recycle Turbidimeter Hình 3. Cấu hình hệ thống màng Đắm mình (Hình ảnh từ GE / Zenon) 4 Hình 4. màng ngoài cấu hình hệ thống (Hình ảnh từ Siemens / US Filter) brane thực sự đắm mình trong các lò phản ứng sinh học, hay như một sự thay thế, trong một tàu riêng biệt thông qua đó trộn rượu từ các lò phản ứng sinh học được lưu hành. Các cấu hình cũ được thể hiện trong hình 3; sau này, trong hình 4. nhà sản xuất màng MBR Cấu hình sử dụng màng trong hai cấu hình cơ bản: bó sợi rỗng và màng tấm. Memjet và Memcor hệ thống Siemens / USFilter của, ZeeWeed và ZenoGem hệ thống GE / Zenon, và sử dụng hệ thống rỗng sợi GE / Ionics ', màng hình ống được cấu hình trong bó. Một số bó được kết nối bởi các đa tạp thành các đơn vị có thể dễ dàng thay đổi để bảo trì hoặc thay thế. Các cấu hình khác, chẳng hạn như những người được cung cấp bởi Kubota / Enviroquip, sử dụng màng trong một cấu hình flatplate, một lần nữa với đa tạp để cho phép một số màng được kết nối trong các đơn vị dễ dàng thay đổi. Yêu cầu sàng lọc cho cả hai hệ thống khác nhau: màng rỗng-xơ thường yêu cầu sàng lọc để 1- 2 mm, trong khi màng tấm đòi hỏi sàng lọc 2 đến 3 mm (Wallis-Lage et al 2006.). Hệ thống Hệ điều hành Tất cả MBR đòi hỏi một mức độ bơm để buộc các nước chảy qua màng tế bào. Trong khi các hệ thống màng khác sử dụng một hệ thống điều áp để đẩy nước qua màng, các hệ thống chính được sử dụng trong MBRs vẽ một chân qua màng để nước ngoài là ở áp suất môi trường xung quanh. Ưu điểm của t