بیوراکتور غشایی یا MBR یکی از رایج ترین شیوه ها در تصفیه فاضلاب می باشد که با تلفیق تصفیه بیولوژیکی، فیزیکی و فیلتراسیون در نهایت موفق به حذف حجم بالایی از مواد جامد معلق در پساب ها شده است. در واقع با تصفیه فاضلاب به روش بیوراکتور غشایی مرحله تصفیه شیمیایی و ته نشینی مواد معلق حذف می گردد. گروه صنعتی هفت؛ تولیدکننده تجهیزات تصفیه آب و فاضلاب، در ادامه به معرفی کامل این روش پرداخته و مزایا و معایب و مراحل مختلف آن را شرح خواهد داد.
آنچه در این مطلب می خوانید:
بیوراکتور غشایی چیست؟
بیوراکتور غشایی یا MBR به روشی در تصفیه آب و فاضلاب گفته میشود که در واقع، ترکیب و تلفیقی از تصفیه به تصفیه فیزیکی، لجن فعال و غشا می باشد. برخلاف سایر روش های تصفیه فاضلاب، در تصفیه فاضلاب به روش MBR حوضچه ته نشینی پس از تصفیه بیولوژیکی در نظر گرفته نشده و به جای آن از غشا یا فیلترهای بسیار قوی استفاده میشود. فیلترهای مورد استفاده در این روش دارای انواع مختلفی می باشند که میکروفیلتراسیون و اولترافیلتراسیون از جمله نمونه های کاربردی در این زمینه محسوب می گردند.
فیلترهای مورد استفاده در سیستم های بیورآکتور غشایی از مواد پلیمری مانند پلی اتر سولفون، پلی سولفون، پلی پروپلین و پلی وینیلیدین دی فلوراید ساخته شده اند. این غشاها کاربرد بسیار زیادی در تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی داشته و کیفیت خروجی از آنها در حد بسیار بالایی قرار دارد.
انواع بیوراکتور غشایی
با توجه به نحوه و محل استفاده از فیلترها در فرآیند تصفیه فاضلاب، بیوراکتورها را می توان در گروه های مختلفی تقسیم بندی نمود که عبارتند از:
بیوراکتورغشایی غوطه ور یا IMBR
در تصفیه فاضلاب به روش بیوراکتور غشایی غوطه ور، فیلترها در بخش بیوراکتور کاملا درون آب قرار گرفته و مواد جامد معلق امکان عبور از فیلتر را پیدا نمی کنند. در نهایت فاضلاب تصفیه شده از مخزن خارج شده و با کیفیت بالا در مصارف بعدی استفاده میشود. در تصفیه خانه های کوچک از غشاهای مسطح یا FS و در مقابل از غشاهای توخالی برای تصفیه خانه های بزرگ و شهری استفاده می گردد.
بیوراکتور غشایی جریان جانبی با SMBR
در SMBR در واقع فیلتراسیون ها خارج از مخزن بیوراکتور قرار گرفته و پس از انجام تصفیه بیولوژیکی به کمک لجن فعال، پساب ها همراه با مواد جامد معلق به درون فیلتر وارد شده و از پساب جدا میشوند. پساب های حاوی مواد معلق بزرگتر که امکان عبور از فیلتر را پیدا نکرده اند، مجدد وارد بخش بیوراکتور می گردند.
بیورآکتور مسطح
همان طور که از نام این فیلترها مشخص است، صفحات غشای به کار رفته در آنها مسطح و مستطیلی شکل می باشند. البته لازم به ذکر است که جنس و نوع این صفحه ها با هم تفاوت زیادی دارند، به طوریکه برخی سخت و غیرقابل انعطاف بوده و برخی نرم و قابل انعطاف می باشند.
MBR با صفحات توخالی
نوع الیاف به کار رفته در این سیستم غشایی توخالی می باشد. در این سیستم آب با فشار وارد الیاف های توخالی شده و باکتری ها و میکروارگانیسم ها و سایر آلاینده ها از آب جدا میشوند.
MBR چند لوله ای
در این سیستم یک دسته از لوله درون مخزن استوانه ای شکل قرار گرفته و عمل تصفیه و انتقال آب با کیفیت از داخل لوله به خارج صورت می گیرد.
مراحل تصفیه فاضلاب به روش بیوراکتور غشایی
در تصفیه فاضلاب به روش MBR چند گام و بخش مهم وجود دارد که در نهایت باعث میشود تا پساب ها به کیفیت بسیار بالایی دست پیدا نمایند. به طوریکه می توان خروجی این روش تصفیه را به عنوان ورودی تصفیه اسمز معکوس استفاده نمود. مراحل و بخش های تصفیه فاضلاب MBR عبارتند از:
تصفیه فیزیکی
اولین مرحله که به عنوان چیش تصفیه نیز در نظر گرفته میشود، حذف مواد جامد معلق و بزرگ در پساب ها به کمک تجهیزاتی از قبیل آشغالگیر مکانیکی و دستی می باشد. دلیل استفاده از این مرحله به عنوان پیش تصفیه، افزایش راندمان و کارایی گام های بعد و جلوگیری از آسیب وارد شدن به تجهیزات تصفیه خانه و غشاها می باشد.
تصفیه بیولوژیکی
پس از حذف مواد جامد بزرگ، فاضلاب وارد حوضچه های مجهز به دستگاه های هوادهی می شوند. استفاده از هوادهی عمقی یا دیونایزر شرایط را برای تصفیه بهتر به کمک لجن فعال فراهم نموده و میکروارگانیسم ها شرایط ایده آل تری برای تجزیه مواد آلی خواهند داشت. علاوه براین، به کمک تجهیزات هوادهی می توان مواد آلاینده که روی سطح غشا را می پوشانند را از بین برد و مانع از کاهش طول عمر آنها شد.
فیلتراسیون
در آخرین گام تصفیه فاضلاب به روش بیوراکتور غشایی می توان به استفاده از میکروفیلتراسیون و اولترافیلتراسیون ها اشاره نمود. اولترافیلتراسیون که غشاهای میان تهی از جنس پلی پروپیلن هستند، قادرند ذرات معلق با اندازه های 5 تا 100 نانومتر را حذف نموده و آب را تا 99.99 درصد تصفیه کنند. میکروفیلتراسیون ها قادرند تا ذرات با اندازه های 100 تا 1000 نانومتر را به طور کامل حذف کنند و کیفیت خروجی آنها در سطح بسیار بالایی قرار دارد. پساب ها با عبور از این مرحله نیاز به گندزدایی و استفاده از مواد شیمیایی را ندارند.
مزایا تصفیه فاضلاب به روش بیوراکتور غشایی
از مهم تریم مزایا تصفیه فاضلاب با بیوراکتور غشایی می توان به موارد زیر اشاره نمود:
افزایش کیفیت خروجی تصفیه خانه
استفاده از فیلتراسیون های قوی باعث میشود تا ذرات با اندازه 0.02 میکرون امکان عبور را از غشا نداشته باشند و در نتیجه کیفیت پساب های تصفیه شده در حد بسیار مطلوبی خواهد بود. البته لازم به ذکر است که خروجی این پساب ها در محیط های مسکونی و به عنوان آب شرب استفاده نمیشوند. اما در محیط هایی که آب مورد نیاز برای حمام و شستشو از شرب جدا می باشند، می توان از MBR استفاده نمود. در صورتیکه بیوراکتور غشایی به درستی طراحی و پیاده سازی شود، قادر خواهد بود میزان BOD را به کمتر از 5 و COD را به کمتر از 20 کاهش دهد و در نهایت میزان کدورت پساب نیز کمتر از یک خواهد شد که مقادیر بسیار ارزشمندی در نصفیه فاضلاب ی باشند.
اشغال فضای کم
همان طور که اشاره شد در ساختار کلی تصفیه خانه هایی که از MBR استفاده می کنند، مرحله ته نشینی و تصفیه شیمیایی حذف می گردد. به همین دلیل فضای کمتری برای تصفیه اختصاص داده میشود و راه اندازی آن نیز زمان کمتری نیاز خواهد داشت.
معایب بیوراکتور غشایی
علیرغم مزایای متعدد این روش تصفیه فاضلاب، محدودیت و معایبی در آن نیز وجود دارد که در اغلب مواقع قابل چشم پوشی خواهد بود. به عنوان مثال، عبور مواد جامد از فیلتر به مرور باعث میشود تا یک لایه از آنها روی سطح غشا را بپوشاند. لذا باید به صورت مکرر و به شیوه های مختلف نسبت به تمیز کردن فیلترها اقدام گردد. علاوه براین، لازم است به طور مداوم دما و PH بررسی گردد تا به غشاها آسیب وارد نشود.
کاربرد بیوراکتور غشایی
کیفیت بسیار بالای خروجی تصفیه خانه و عدم نیاز به مواد شیمیایی و مرحله گند زدایی باعث شده است تا از بیوراکتورهای غشایی در محیط های متعددی استفاده شود. از جمله کاربردهای MBR می توان به گزینه های زیر اشاره کرد:
- تصفیه پساب های تولید شده در کارخانجات مواد غذایی و نوشیدنی با مواد آلی زیاد
- تصفیه فاضلاب کارخانجات داروسازی
- تصفیه پساب های پالایشگاه ها و پتروشیمی
- تصفیه فاضلاب تولید شده پس از شستشوی محل دفن زباله ها
- تصفیه فاضلاب نساجی و رنگرزی و کاغذ سازی
طراح و تولید تجهیزات تصفیه فاضلاب
گروه صنعتی هفت یکی از بزرگترین تولید کنندگان انواع دستگاه ها و تجهیزات تصفیه آب و فاضلاب می باشد که هر یک از محصولات بر اساس شرایط تصفیه خانه مورد نظر و نوع پساب آنها طراحی و تولید می گردد. برای اطلاع از ویژگی های هر یک از این محصولات مورد استفاده برای تصفیه فاضلاب به روش MBR و انواع پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی و بهداشتی می توانید با کارشناسان این مجموعه در ارتباط باشید.
