بیوراکتورهای غشایی (ممبران)

اطلاعات بیوراکتورهای غشایی (ممبران)

نمایش تمام سازندگان بیوراکتورهای غشایی (ممبران)

بیوراکتور غشایی (MBR) یک قطعه فعال بیولوژیکی از تجهیزات تصفیه فاضلاب با استفاده از بیوراکتور رشد معلق و فرآیند غشایی مانند میکروفیلتراسیون یا اولترافیلتراسیون است. بیوراکتورهای غشایی به طور گسترده ای در عملیات تصفیه فاضلاب استفاده می شوند و به دلیل ردپای کربن کم آنها مورد توجه قرار می گیرند. بیورآکتورهای غشایی می توانند پساب تولید کنند که برای تخلیه مستقیم به آبراهه های سطحی مناسب است.

فرآیند بیوراکتور غشایی از دو تکنیک تصفیه بیولوژیکی و فیلتراسیون غشایی استفاده می کند. از طریق تصفیه بیولوژیکی، میکروارگانیسم ها و هوا یک لجن فعال برای تجزیه آلاینده های آلی در فاضلاب تشکیل می دهند. سپس آلاینده های باقی مانده و جامدات باقیمانده از طریق یک غشای نیمه تراوا فیلتر می شوند.

عامل محدود کننده اصلی در عملکرد بیورآکتورهای غشایی، عامل رسوب است که به دلیل رسوب مواد بر روی غشای فیلتراسیون است. این رسوب عمدتاً به دلیل فعل و انفعالات بین غشا و اجزای لجن فعال است. این رسوب را می توان از طریق جریان متقاطع ناشی از هوا، نفوذ متناوب، شستشوی معکوس غشا، شستشوی معکوس هوا و محصولات ضد رسوب اختصاصی کاهش داد.

انواع بیوراکتورهای غشایی

بیوراکتورهای غشایی به عنوان پیکربندی داخلی یا پیکربندی خارجی طبقه بندی می شوند.

بیوراکتورهای داخلی یا مستغرق به گونه ای پیکربندی شده اند که عنصر فیلتراسیون در بیوراکتور اصلی یا در یک مخزن جداگانه اما متصل نصب شود. غشاها می توانند صاف، لوله ای یا ترکیبی باشند. ممبران ها می توانند از یک سیستم شستشوی معکوس استفاده کنند که غشاء را به داخل غشا پمپ می کند تا رسوب را کاهش دهد. بیوراکتورهای غشایی غوطه ور انرژی کمتری نسبت به همتایان خود مصرف می کنند.

بیوراکتورهای خارجی یا جریان جانبی به گونه ای پیکربندی شده اند که عنصر فیلتراسیون به صورت خارجی در راکتور نصب می شود، معمولاً در اتاق کارخانه. تمیز کردن و خیساندن غشاها را می توان با استفاده از یک سیستم تمیزکننده نصب شده انجام داد.

ملاحظات عملکرد

هنگام در نظر گرفتن بیورآکتورهای غشایی برای فرآیند تصفیه فاضلاب، ویژگی‌های غشا، ویژگی‌های لجن و شرایط عملیاتی همگی بر عملکرد فیلتراسیون تأثیر می‌گذارند. طرح ها باید با مشخصاتی ساخته شوند که به درستی جریان فاضلاب ورودی و آلاینده های آن را بررسی کنند.

ویژگی های غشاء شامل اندازه منافذ، زبری سطح، بار سطحی و نحوه تعامل آن با آب (آب گریز یا آب دوستی) است. اینها به طور کلی بر اساس ویژگی های آلاینده های باقیمانده تغییر خواهند کرد.

مشخصات لجن شامل اندازه ذرات، غلظت زیست توده و ویسکوزیته است. اینها بر نحوه جریان مواد در فرآیند تأثیر می گذارد و الزامات حذف را تعیین می کند.

شرایط عملیاتی شامل دما، هوادهی، زمان نگهداری لجن و زمان ماند هیدرولیک می باشد. دما و هوادهی بر غلظت زیست توده و کلوئید تأثیر می گذارد. زمان نگهداری به اندازه ذرات و ساختار لجن بستگی دارد.

مزایا و معایب

بیوراکتورهای غشایی با استفاده از زلال‌کننده‌های ثانویه و فیلترهای شنی مزایای متعددی را برای بیوراکتورهای سنتی ارائه می‌دهند . آنها راندمان حذف بالا، کیفیت پساب بهتر و توانایی حذف تعدادی از آلاینده ها مانند نیتروژن، فسفر، باکتری ها و جامدات معلق را نشان می دهند. آنها همچنین به فضای کمتری نیاز دارند زیرا با نرخ بارگذاری حجمی بالاتر نسبت به سیستم های معمولی کار می کنند.

معایب بیورآکتورهای غشایی هزینه های سرمایه ای و عملیاتی بالاتر به دلیل تمیز کردن و تعویض غشا و هزینه های بالای انرژی است. علاوه بر این، ممکن است برای افزایش نرخ ته نشینی لجن زباله در سیستم، به مواد شیمیایی اضافی نیاز باشد.

برنامه های کاربردی

کاربردهای بیوراکتورهای غشایی شامل تصفیه آب و فاضلاب شهری، تجاری و صنعتی است. آنها را می توان در عملیات در مقیاس کوچک تا بزرگ استفاده کرد و به دلیل پساب با کیفیت بالا که تولید می شود، به ویژه برای کاربردهای مجدد مورد استفاده قرار می گیرند.

منبع

globalspec