بيوراکتور غشايي| Membrane Bio Reactor
بیوراکتور غشایی یا Membrane Bio Reactor که به اختصار MBR خوانده می شود از يک راکتور بيولوژيکي (بيوراکتور) با بيومس معلق و ممبرانهاي ميکروفيلتراسيون با قطر منافذ 0.08-0.04 ميکرون جهت جداسازی جامدات تشکيل شدهاند دارای کاربردهای زيادی در تصفيه فاضلاب هستند. سيستمهاي MBR ممکن است با بيوراکتورهای دارای بيومس معلق هوازی يا بيهوازی استفاده شوند.
سيستمهای ممبران ميتوانند فاضلاب خروجي را به کيفيت فاضلاب خروجي حاصل از ترکيب تهنشيني ثانويه و ميکروفيلتراسيون برسانند. MBR براي تصفيه فاضلابهای بهداشتي و صنعتي و استفاده مجدد از پساب کاربرد دارد.
مزایای بیوراکتور غشایی (MBR)
در واقع سيستمهای MBR عمليات ميکروفيلتراسيون و تصفيه بيولوژيکي را در يک واحد فرآيندی انجام ميدهند. بنابراين به عنوان يک واحد کمکي براي تهنشيني ثانويه و فيلتراسيون هستند و يا کلاً نياز به اين واحدها را برطرف مينمايند. توانايي حذف تهنشيني ثانويه و عملکرد در غلظت MLSS بالاتر مزايای زير را به همراه دارد:
- بارگذاری حجمي بالاتر و بنابراين زمان ماند هيدروليکي کوتاهتری مي تواند اعمال گردد.
- زمان ماند سلولي (SRT) بالاتری با کاهش توليد لجن رخ ميدهد.
- امکان نيتريفيکاسيون – دی نيتريکاسيون همزمان در طرحهای با SRT بالا
- جريان خروجي با کيفيت بالا در پارامترهای کدورت، باکتری، TSS و BOD
- فضای کمتری برای تصفيه فاضلاب مورد نياز است.
معایب بیوراکتور غشایی (MBR)
از معایب MBR شاید بتوان هزينه سرمايهگذاری اولیه بیشتر از فرآیندهای متعارف و تعویض ممبرانها را نام برد.
- سيستمهای MBR دو شکل کلي دارند:
- ممبران در داخل بیوراکتور غشایی غوطهور است
- ممبران خارج از بیوراکتور قرار ميگيرد.
در MBR نوع اول، ممبران ميکروفيلتراسيون مستقيماً درون راکتور لجن فعال قرار دارد. مدولهای ممبران شامل ممبرانها، ساپورت آنها، اتصالات ورودی و خروجي خوراک و يک ساپورت اصلي ميباشد. ممبرانها در معرض يک خلاء (کمتر از 50 کيلو پاسکال) قرار ميگيرند که آب صاف را از درون ممبرانها بيرون ميکشد در حاليکه جامدات در راکتور باقي ميمانند. براي حفظ TSS درون راکتور و براي تميز نگهداشتن سطح خارجي ممبرانها، هوای فشرده در پايه مدول ممبران توزيع ميشود، همانطور که حبابهای هوا به سطح حرکت ميکنند، شستشوی سطوح ممبران رخ ميدهد، هوا همچنين اکسيژن کافي را براي تامين شرايط هوازی تامين ميکند.
در MBR نوع دوم، لجن فعال از بيوراکتور غشایی به ممبران پمپ ميشود و مواد جامد درون ممبران باقي مانده و فاضلاب صاف خارج ميشود. نيروی محرک فشاري است که بوسيله سرعت بالا درون ممبران ايجاد ميشود. جامدات باقيمانده در ممبران مجدد به راکتور لجن فعال برگردانده ميشوند. ممبرانها برای جدا شدن جامدها به طور پريوديک Back wash شده و به صورت شيميايي براي جلوگيری از افت فشار تميز ميشوند.
با جايگزين کردن اين نوع جداسازی به جای تهنشيني ثانويه، ممبران مشکلات تورم لجن و ديگر مشکلات مربوط به تهنشينهای ثقلي را بر طرف ميکند. سيستمهای MBR ميتوانند در MLSS بسيار بالاتر از راکتورهای لجن فعال (8000-12000 ميليگرم در ليتر) عمل کنند.
فلاکس ممبران که سرعت حجم يا جرم جريان عبوري از سطح ممبران (ليتر بر مترمربع در ساعت) است يک فاکتور مهم در طراحي است که بر اقتصاد طراحي نيز بسيار تاثير گذار است. فلاکسهای کمتر، منجر به غلظتهای بالاتر MLSS ميشود.
مزایای بیوراکتور غشایی، MBR نسبت به سایر فرآیندهای متعارف :
- کیفیت پساب خروجی بسیار عالی
- عدم نیاز به سیستم گندزدایی و کلرزنی
- مراحل کمتر فرآیندی برای رسیدن به خروجی با کیفیت
- فضای اشغالی بسیار کمتر نسبت به سایر فرآیندهای مرسوم
- لجن مازاد کمتر نسبت به سایر فرآیندهای مرسوم و عدم تولید بو
- بارگذاری آلی بیشتر نسبت به رآکتورهای مرسوم
- عدم وجود کدورت در پساب خروجی
- قابلیت بهرهبرداری در غلظتهای بالاتر MLSS نسبت به سایر فرایندها
- هزینههای بهره برداری و نگهداری پایین
- استفاده از فناوری روز دنیا
