MBR (Bioreattore a Membrana) Trattamento delle acque reflue
MBR (Bioreattore a Membrana) Trattamento delle acque reflue
Flusso di processo
Acqua grezza → Pre-screening → Vasca anaerobica → Vasca Anossica → Vasca Aerobica → Vasca a membrana MBR → Pompa di aspirazione → Disinfezione → Riutilizzo/Scarico
Fanghi in eccesso: debolimento periodico di fanghi
Introduzione al processo
Le acque reflue grezze passano prima attraverso Unità pre-trattamento, inclusi schermi grossoi, schermi fini e camera di grana. Grandi detriti, peli, fibre e particelle di sabbia vengono rimossi per proteggere i moduli di membrana MBR dai danni.
Successivamente le acque reflue scorrono nel gruppo serbatoio biochimico, generalmente composto da Vasca anaerobica → vasca anossica → vasca aerobica → vasca a membrana MBR.
- Vasca anaerobica: In condizioni anaerobiche avviene il rilascio di fosforo. La miscelazione viene adottata senza aerazione.
- Vasca anossica: La denitrificazione avviene in atto. L'azoto nitrato viene convertito in gas azotato per rimuovere l'azoto totale utilizzando una fonte di carbonio organico nelle acque reflue.
- Serbatoio aerobico: L'aerazione fornisce ossigeno. I microbi aerobici degradano la DBO e la causa della morte; La nitrificazione converte l'azoto ammoniaco in azoto nitrato. Le pompe di ricco di ricco liquido misto riportano il liquido misto ricco di nitrati nel serbatoio anossico.
- Serbatoio a membrana MBR: Qui sono installati moduli a membrana sommersi in PVDF. L'aerazione continua sfiora la superficie della membrana per ridurre l'incrostazione di fanghi. Il permeato (acqua pulita) viene estratto tramite una pompa di aspirazione attraverso i pori a membrana. Fangosi e solidi sono intrappolati all'interno del serbatoio.
L'acqua pulita prodotta può essere disinfettata e riutilizzata. Periodicamente viene rilasciata una piccola quantità di fanghi in eccesso.
Vantaggi
Campi applicativi
- ✓Trattamento delle acque reflue municipali
- ✓Trattamento delle acque reflue industriali
- ✓Trattamento con lisciviato in discarica
- ✓Trattamento delle acque reflue ospedaliere
- ✓Riutilizzo e bonifica dell'acqua
- ✓Trattamento decentralizzato delle acque reflue
Principio di Funzionamento
Bioreattore a membrana MBR
Il sistema MBR combina Trattamento biologico con fanghi attivi con Tecnologia di separazione a membrana, sostituendo il tradizionale serbatoio secondario di sedimentazione utilizzato nel trattamento convenzionale delle acque reflue.
Le acque reflue entrano prima nel serbatoio biologico. I microrganismi aerobici (fanghi attivati) decompongono e degradano inquinanti organici come BOD e COD nelle acque reflue in condizioni di aerazione. Le reazioni di nitrificazione e denitrificazione avvengono per rimuovere l'azoto ammoniaco e l'azoto totale.
Invece di depositare fanghi per gravità, il liquore misto viene filtrato attraverso moduli di membrana PVDF sommersi. La membrana agisce come barriera fisica, intercettando fanghi attivati, solidi sospesi, colloidi e patogeni. Solo l'acqua permeata pulita passa attraverso i pori della membrana ed è pompata fuori come effluente trattato.
Il fango viene trattenuto all'interno del bioreattore, mantenendo un'alta concentrazione MLSS. Questo consente una biodegradazione efficiente e riduce l'impronta dell'intera pianta. Vengono applicati periodici aerazioni, ricorrimento e pulizia chimica per ridurre l'incrostamento della membrana e mantenere un funzionamento stabile.
L'intero processo è monitorato e controllato da PLC, inclusi TMP, flux, aerazione, aspirazione, rilassamento e cicli di pulizia.
MBR (Bioreattore a Membrana) Parametri del processo di trattamento delle acque reflue
| Parametro | Unità | Intervallo tipico | Valore di lavoro raccomandato |
| MLSS (Solidi Sospesi Liquidi Misto) | mg/L | 6000‑12000 | 8000‑10000 |
| MLVSS/MLSS | 0.65‑0.85 | 0.70 | |
| F/M (BOD₅) | kgBOD₅/(kgMLSS·d) | 0.05‑0.15 | 0.08‑0.10 |
| SRT (Tempo di Ritenzione del Fango) | giorno | 15‑30 | 18‑25 |
| HRT totale (tempo di ritenzione idraulica) | ora | 8‑14 | 10‑12 |
| DO-Aerobica (ossigeno disciolto in bombola di aerazione) | mg/L | 1.5‑3.0 | 2.0 |
| DO-Anosico (Ossigeno Disciolto Anosico) | mg/L | <0,5 | 0.2‑0.4 |
| DO-Anaerobica (Ossigeno Disciolto, Anaerobico) | mg/L | <0.2 | <0.1 |
| pH | ‑ | 6.5‑8.5 | 7.0‑7.8 |
| Temperatura | °C | 10‑35 | 15‑28 |
| Ricircolazione a liquido misto | % | 200‑400 | 300 |
| Rifiuti di fango | m³/g | Calcolato da SRT |
Parametri della membrana
| Parametro | Unità | Intervallo tipico | Consigliato | Nota |
| Net Flux | L/(m²·h) LMH | 12‑20 | 15‑17 | Per MBR sommersi, il flusso deve essere calcolato con ritorno, rilassamento e conversione di downtime |
| Pressione transmembrana | kPa | 5‑30 | <25 | Attenzione: >35 kPa; Allarme: >45-50 kPa; L'aumento della TMP comporta un grave incrostamento della membrana |
| Dimensione dei pori della membrana | μm | 0.03‑0.2 | 0.1 | PVDF Fibra Cava / Membrana a Foglio Piatto (Microfiltrazione, MF) |
| Portata d'aria che spurga la membrana | Nm³/(h·m²-membrana) | 0.2‑0.5 | 0.3 | Scorrimento dei moduli a membrana: il più alto consumo energetico nei sistemi MBR |
| Ciclo di aspirazione | min | 8‑12 | 10 | Aspirazione 8–9 min + Rilassamento 1–2 min (senza aspirazione, aerazione continua e sfregamento) |
| Ritorno di corrente | ‑ | 1-2 volte al giorno | 1-2 volte al giorno | Riflusso d'acqua; Chimico in situ (CIP): una volta ogni 3-6 mesi |
| Pre-screen | mm | 1‑3 | ≤2mm | È necessario un pretrattamento a monte dell'MBR per evitare che i filamenti della membrana vengano graffiati da peli e materiali fibrosi |
Parametri di Qualità dell'Acqua (Acque Reflue Municipali: Influente e Effluente)
| Voce | Unità | Tipico Influente | Tipico effluente MBR |
| CODcr | mg/L | 250‑500 | ≤30-50 |
| BOD₅ | mg/L | 120‑250 | ≤5-10 |
| SS | mg/L | 150‑250 | <5 |
| NH₃-N | mg/L | 25‑45 | ≤1-5 |
| TN | mg/L | 35‑55 | ≤10-15 |
| TP | mg/L | 3‑6 | ≤0.3-1.0 |
| Torbidità | NTU | ‑ | <0,5,Generale 0.1-0.3 |
Domande Frequenti
Cos'è MBR?
MBR sta per Membrane Bioreactor. Combina il trattamento con fanghi biologici attivati con filtrazione a membrana, sostituendo il tradizionale serbatoio di sedimentazione secondaria
Quali tipi di membrana sono disponibili per MBR?
Membrana in fibra cava PVDF o membrana a foglio piatto (Microfiltrazione, MF), installazione sommersa
Cosa causa l'incrostamento della membrana?
Solidi sospesi, colloidi, sostanze polimeriche extracellulari, detriti di capelli e fibre. I peli/fibre devono essere rimossi tramite pre-filtrazione a monte del MBR per evitare graffi i filamenti della membrana.
Cos'è il TMP? Quali sono i punti di impostazione per allarme e allarme?
TMP significa Pressione Transmembrana, che riflette il livello di incrostazione della membrana. Attenzione>35 kPa; Allarme>45–50 kPa. L'aumento della TMP indica un aumento dell'incrostamento della membrana
Qual è il ciclo di aspirazione standard per il MBR sommerso?
Aspirazione 8–9 min + Rilassamento 1–2 min (aspirazione fermata, aerazione continua e sfregamento).
Qual è il flusso di design consigliato?
Tipo sommerso, calcolato con ritorno, rilassamento e conversione in tempo di inattività. Non correre a lungo termine sopra 20 LMH; Un flusso elevato accelera l'incrostamento della membrana
Quali sono i metodi di pulizia delle membrane?
Riflusso d'acqua di routine; Pulizia chimica con pulizia in loco (CIP) una volta ogni 3–6 mesi
Quale oggetto consuma più energia nel sistema MBR?
Scorvigamento dei moduli a membrana (aerazione a membrana)
Qual è la differenza tra acquario aerobico e vaso ossico?
- Vasca aerobica: DO 2~4 mg/L, per degradazione del BOD/COD, nitrificazione e assorbimento del fosforo. - Serbatoio anosico: DO
Quali parametri chiave di processo dovremmo fornire per la progettazione MBR?
Tipo di acque reflue, influente e parametri di qualità dell'acqua effluente, HRT, SRT (calcolato da SRT), MLSS, DO in serbatoio aerobico, flusso a membrana, impostazione TMP.
Invia i tuoi requisiti
- Luogo del progetto (Paese/Città) —
- Applicazione: Tipo di acque reflue — Acque reflue domestiche / acque reflue industriali
- Capacità di trattamento — ____ m³/giorno o ___ m³/h
- Modalità operativa — Funzionamento continuo / Intermittente 24 ore
- Tipo di installazione — Sepolto / Sopra il suolo / Containerizzato
- Qualità Influente — - CODcr: ____ mg/L - BOD5: ____ mg/L - SS Solidi sospesi: ____ mg/L - NH3-N Azoto ammoniacale: ____ mg/L - TP Fosforo totale: ____ mg/L - PH: ____ - Temperatura: ____ °C - Contaminanti speciali: olio / metalli pesanti / colore ecc
- Standard di Scarico degli Effluenti — - Standard di scarico obbligatorio - Indici richiesti di effluenti COD____, BOD____, SS____, NH3-N____, TP____, pH____ - Scopo degli effluenti: Scarico nel fiume / Riutilizzo (irrigazione, lavaggio)
- Preferenza di processo — A/O/ A²O / MBR / SBR
- Opzione a membrana? — MBR / PVDF fibra cava
- Automazione — PLC manuale / semiautomatico / Automatico completo + HMI
- Requisito di controllo degli odori —
- Requisiti materiali: — Acciaio al carbonio / SS304 / SS316
- Porto di destinazione e termine di consegna —
