MBR (Membraan Bioreactor) Afvalwaterzuivering
MBR (Membraan Bioreactor) Afvalwaterzuivering
Processtroom
Voorscreening → ruwwater → anaerobe tank → anoxische tank → aerobe tank → MBR-membraantank → zuigpomp → desinfectie → hergebruik / ontlading
Overtollig slib: periodiek slibverspilling
Procesintroductie
Rauw afvalwater gaat eerst erdoorheen Voorbehandelingsunits, inclusief grove zeef, fijn zeef en korrelkamer. Grote vuilnissen, haar, vezels en zanddeeltjes worden verwijderd om de MBR-membraanmodules te beschermen tegen beschadiging.
Daarna stroomt het afvalwater naar de biochemische tankgroep, die doorgaans bestaat uit anaerobe tank → anoxische tank → aerobe tank → MBR-membraantank aerobe tank.
- Anaerobe tank: Onder anaerobe omstandigheden vindt fosforafgifte plaats. Mengen wordt zonder beluchting toegepast.
- Anoxische tank: Er vindt ontgrendeling plaats. Nitraatstikstof wordt omgezet in stikstofgas om de totale stikstof te verwijderen door gebruik te maken van organische koolstofbronnen in het afvalwater.
- Aerobe tank: Beluchting levert zuurstof. Aerobe microben breken BOD en COD af; Nitrificatie zet ammoniakstikstof om in nitraatstikstof. Gemengde vloeistofcirculatiepompen brengen nitraatrijke gemengde vloeistof terug naar de anoxische tank.
- MBR-membraantank: PVDF ondergedompelde membraanmodules zijn hier geïnstalleerd. Continue beluchting spoelt het membraanoppervlak uit om slibvervuiling te verminderen. Het permeaat (schoon water) wordt door een zuigpomp via membraanporiën gewonnen. Slib en vaste stoffen zitten vast in de tank.
Het geproduceerde schone water kan worden gedesinfecteerd en hergebruikt. Er wordt periodiek een kleine hoeveelheid overtollig slib vrijgelaten.
Voordelen
Toepassingsvelden
- ✓Gemeentelijke afvalwaterzuivering
- ✓Industriële afvalwaterzuivering
- ✓Behandeling van uitspoeling op stortplaatsen
- ✓Afvalwaterzuivering in het ziekenhuis
- ✓Waterhergebruik en herwinning
- ✓Gedecentraliseerde rioolwaterzuivering
Werkprincipe
MBR Membraan Bioreactor
Het MBR-systeem combineert Biologische behandeling van geactiveerd slib met Membraanscheidingstechnologie, ter vervanging van de traditionele secundaire sedimentatietank die wordt gebruikt in conventionele afvalwaterzuivering.
Afvalwater komt eerst in de biologische tank terecht. Aerobe micro-organismen (actief slib) breken organische verontreinigingen zoals BOD en COD af in het afvalwater onder beluchtingsomstandigheden. Nitrificatie- en denitrificatiereacties vinden plaats om ammoniakstikstof en totale stikstof te verwijderen.
In plaats van slib door de zwaartekracht te bezinken, wordt de gemengde vloeistof gefilterd door ondergedompelde PVDF-membraanmodules. Het membraan fungeert als een fysieke barrière en onderschept geactiveerd slib, zwevende vaste stoffen, colloïden en ziekteverwekkers. Alleen schoon permeaat water stroomt door de poriën van het membraan en wordt als behandeld afvalwater uitgepompt.
Slib wordt vastgehouden in de bioreactor, waardoor een hoge concentratie MLSS behouden blijft. Dit maakt efficiënte biologische afbraak mogelijk en vermindert de voetafdruk van de hele plant. Periodiek beluchten, schrobben, terugspoelen en chemische reiniging worden toegepast om membraanvervuiling te verminderen en stabiele werking te behouden.
Het hele proces wordt gemonitord en gecontroleerd door PLC, inclusief TMP, flux, beluchting, zuigen, ontspanning en reinigingscycli.
MBR (Membraan Bioreactor) Parameters van het afvalwaterbehandelingsproces
| Parameter | Eenheid | Typisch bereik | Aanbevolen werkwaarde |
| MLSS (Gemengde-vloeibare Suspente Stoffen) | 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 (Sludge Retention Time) | Dag | 15‑30 | 18‑25 |
| Totale HRT (hydraulische retentietijd) | Uur | 8‑14 | 10‑12 |
| DO-Aeroob (opgeloste zuurstof in beluchtingstank) | mg/L | 1.5‑3.0 | 2.0 |
| DO-Anoxisch (opgelost zuurstofzuurzuur) | mg/L | <0,5 | 0.2‑0.4 |
| DO-Anaeroob (opgelost zuurstof-anaeroob) | mg/L | <0.2 | <0.1 |
| pH | ‑ | 6.5‑8.5 | 7.0‑7.8 |
| Temperatuur | °C | 10‑35 | 15‑28 |
| Gemengde-vloeistof recirculatie | % | 200‑400 | 300 |
| Slibafval | m³/d | Berekend door SRT |
Membraanparameters
| Parameter | Eenheid | Typisch bereik | Aanbevolen | Noot |
| Netto flux | L/(m²·h) LMH | 12‑20 | 15‑17 | Voor ondergedompelde MBR wordt flux berekend met terugspoeling, ontspanning en downtime-conversie |
| Transmembraandruk | kPa | 5‑30 | <25 | Waarschuwing: >35 kPa; Alarm: >45-50 kPa; Stijgende TMP betekent ernstige membraanvervuiling |
| Membraanporiegrootte | μm | 0.03‑0.2 | 0.1 | PVDF Hol Vezel / Vlak Plaat Membraan (Microfiltratie, MF) |
| Membraanschuurluchtstroom | Nm³/(h·m²-membraan) | 0.2‑0.5 | 0.3 | Membraanmodule-schuur: het hoogste energieverbruik in het MBR-systeem |
| Zuigcyclus | Min | 8‑12 | 10 | Zuiging 8–9 min + Ontspanning 1–2 min (geen zuiging, continue beluchting schuren) |
| Terugspoeling | ‑ | 1-2 keer per dag | 1-2 keer per dag | Waterterugspoeling; Chemical-in-Place (CIP): eens in de 3-6 maanden |
| Pre-screen | mm | 1‑3 | ≤2 mm | Voorbehandeling is vereist stroomopwaarts van MBR om te voorkomen dat membraanfilamenten worden gekrasst door haar en vezelige materialen |
Waterkwaliteitsparameters (Gemeentelijk riool: Influent & Effluent)
| Item | Eenheid | Typische Invloedrijke | Typisch MBR-afvalwater |
| 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 |
| Troebelheid | NTU | ‑ | <0,5,Algemeen 0,1-0,3 |
Veelgestelde vragen
Wat is MBR?
MBR staat voor Membrane Bioreactor. Het combineert biologische behandeling van actief slib met membraanfiltratie en vervangt zo de traditionele secundaire sedimentatietank
Welke membraantypen zijn er beschikbaar voor MBR?
PVDF holle vezelmembraan of vlakke plaat membraan (Microfiltratie, MF), ondergedompelde installatie
Wat veroorzaakt membraanvervuiling?
Suspente vaste stoffen, colloïden, extracellulaire polymeerstoffen, haar- en vezelresten. Haar/vezels moeten worden verwijderd door voorfiltratie stroomopwaarts van MBR om krassen van membraanfilamenten te voorkomen.
Wat is TMP? Wat zijn de ingestelde punten voor waarschuwing en alarm?
TMP betekent Transmembrane Pressure, wat het niveau van membraanvervuiling weerspiegelt. Waarschuwing>35 kPa; Alarm>45–50 kPa. Stijgende TMP wijst op een toename van membraanvervuiling
Wat is de standaard zuigcyclus voor een ondergedompelde MBR?
Zuiging 8–9 min + ontspanning 1–2 min (zuiging gestopt, continue beluchting schuuren).
Wat is de aanbevolen ontwerpflux?
Ondergedompelde type, berekend met terugspoeling, ontspanning en downtime-conversie. Loop niet op lange termijn boven de 20 LMH; Hoge flux versnelt membraanvervuiling
Wat zijn de membraanreinigingsmethoden?
Routinematige terugspoeling van water; Clean-in-Place (CIP) chemische reiniging eens in de 3–6 maanden
Welk item verbruikt de meeste energie in het MBR-systeem?
Membraanmodule-schuren (membraanbeluchting)
Wat is het verschil tussen een aerobe tank en een anoxische tank?
- Aerobe tank: DO 2~4 mg/L, voor BOD/COD-afbraak, nitrificatie en fosforopname. - Anoxische tank: DO
Welke belangrijke procesparameters moeten we bieden voor het ontwerp van MBR's?
Afvalwatertype, influent- en effluentwaterkwaliteitsparameters, HRT, SRT (berekend door SRT), MLSS, DO in aerobe tank, membraanflux, TMP-instelling.
Stuur je eisen in
- Projectlocatie (Land/Stad) —
- Toepassing: Type rioolwater — Huishoudelijk rioolwater / Industrieel afvalwater
- Behandelingscapaciteit — ____ m³/dag of ___ m³/h
- Bedieningsmodus — 24 uur continue / Intermitterende werking
- Installatietype — Begraven / Bovengronds / Gecontainerd
- Invloedrijke kwaliteit — - CODcr: ____ mg/L - BOD5: ____ mg/L - SS Suspendeerde vaste stoffen: ____ mg/L - NH3-N Ammoniakstikstof: ____ mg/L - TP Totaal fosfor: ____ mg/L - pH: ____ - Temperatuur: ____ °C - Speciale verontreinigingen: olie /zware metalen / kleur etc
- Standaard voor uitlozing van afvalwater — - Vereiste lozingsnorm - Vereiste afvalwaterindexen COD____, BOD____, SS____, NH3-N____, TP____, pH____ - Doel van het afvalwater: Lozing naar rivier / Hergebruik (irrigatie, wassen)
- Procesvoorkeur — A/O/ A²O / MBR / SBR
- Membraanoptie? — MBR / PVDF holle vezel
- Automatisering — Handgeschakeld / Halfautomatisch / Volledig automatisch PLC+HMI
- Eis van geurcontrole —
- Materiële vereiste: — Koolstofstaal / SS304 / SS316
- Bestemmingshaven & leveringstermijn —
