MBR (เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพเมมเบรน) การบําบัดน้ําเสีย
MBR (เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพเมมเบรน) การบําบัดน้ําเสีย
กระบวนการไหล
น้ําดิบ→คัดกรองล่วงหน้า →ถังไม่ใช้ออกซิเจน →ถังแอนออกซิก →ถังแอโรบิก →ถังเมมเบรน MBR →ปั๊มดูด →ฆ่าเชื้อ→ใช้ซ้ํา / ปล่อยทิ้ง
ตะกอนส่วนเกิน: การสูญเปล่าของตะกอนเป็นระยะ
บทนํากระบวนการ
น้ําเสียดิบไหลผ่านเป็นครั้งแรก หน่วยเตรียมการก่อนการบําบัดรวมถึงตะแกรงหยาบ หน้าจอละเอียด และห้องกรวด เศษซากขนาดใหญ่ เส้นผม เส้นใย และอนุภาคทรายจะถูกนําออกเพื่อปกป้องโมดูลเมมเบรน MBR จากความเสียหาย
จากนั้นน้ําเสียจะไหลเข้าสู่กลุ่มถังชีวเคมี ซึ่งโดยทั่วไปประกอบด้วย ถังแอนออกซิเจน →ถังแอนออกซิเจน →ถังแอโรบิก →ถังเมมเบรน MBR.
- ถังแบบไม่ใช้ออกซิเจน: ภายใต้สภาวะไม่ใช้ออกซิเจน จะเกิดการปล่อยฟอสฟอรัส การผสมจะทําโดยไม่ต้องเติมอากาศ
- ถังอะออกซิก: การลดไนโตรเจนเกิดขึ้น ไนเตรตไนโตรเจนจะถูกเปลี่ยนเป็นก๊าซไนโตรเจนเพื่อกําจัดไนโตรเจนทั้งหมดโดยใช้แหล่งคาร์บอนอินทรีย์ในน้ําเสีย
- ถังแอโรบิก: การเติมอากาศช่วยจ่ายออกซิเจน จุลินทรีย์ที่ใช้ออกซิเจนทําลาย BOD และ COD การไนตริฟิเคชันจะเปลี่ยนไนโตรเจนแอมโมเนียเป็นไนเตรตไนโตรเจน ปั๊มหมุนเวียนของเหลวผสมจะส่งของเหลวผสมที่มีไนเตรตกลับไปยังถังที่ไม่มีออกซิเจน
- ถังเมมเบรน MBR: โมดูลเมมเบรนจมน้ํา PVDF ติดตั้งที่นี่ การเติมอากาศอย่างต่อเนื่องจะขัดผิวเมมเบรนเพื่อลดการเกาะตะกอน น้ําสะอาด (permeate) จะถูกดูดออกโดยปั๊มดูดผ่านรูพรุนของเยื่อหุ้ม ตะกอนและของแข็งจะถูกกักเก็บไว้ในถัง
น้ําสะอาดที่ผลิตได้สามารถฆ่าเชื้อและนํากลับมาใช้ใหม่ได้ ตะกอนส่วนเกินปริมาณเล็กน้อยจะถูกปล่อยออกมาเป็นระยะ ๆ
ข้อดี
สาขาการใช้งาน
- ✓การบําบัดน้ําเสียเทศบาล
- ✓การบําบัดน้ําเสียอุตสาหกรรม
- ✓การบําบัดน้ําชะล้างในหลุมฝังกลบ
- ✓การบําบัดน้ําเสียในโรงพยาบาล
- ✓การนําน้ํากลับมาใช้ใหม่และฟื้นฟู
- ✓การบําบัดน้ําเสียแบบกระจายศูนย์
หลักการทํางาน
เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพเมมเบรน MBR
ระบบ MBR รวมกัน การบําบัดตะกอนแบบชีวภาพแบบกระตุ้น ด้วย เทคโนโลยีการแยกเยื่อหุ้ม, แทนที่ถังตะกอนทุติยภูมิแบบดั้งเดิมที่ใช้ในการบําบัดน้ําเสียแบบดั้งเดิม
น้ําเสียจะเข้าสู่ถังชีวภาพก่อน จุลินทรีย์ที่ใช้ออกซิเจน (ตะกอนกัมมันตรังสี) จะย่อยสลายและย่อยสลายสารมลพิษอินทรีย์ เช่น BOD และ COD ในน้ําเสียภายใต้สภาวะการเติมอากาศ ปฏิกิริยาไนตริฟิเคชันและดีไนตริฟิเคชันเกิดขึ้นเพื่อกําจัดแอมโมเนียไนโตรเจนและไนโตรเจนรวม
แทนที่จะตกตะกอนด้วยแรงโน้มถ่วง น้ําที่ผสมจะถูกกรองผ่านโมดูลเมมเบรน PVDF ที่จมอยู่ใต้น้ํา เยื่อหุ้มนี้ทําหน้าที่เป็นอุปสรรคทางกายภาพ ดักจับตะกอนที่ถูกกระตุ้น ของแขวนลอย คอลลอยด์ และเชื้อโรค น้ําที่สะอาดและซึมผ่านเท่านั้นที่ผ่านรูพรุนของเยื่อหุ้มเซลล์และถูกสูบออกเป็นน้ําเสียที่ผ่านการบําบัดแล้ว
ตะกอนจะถูกกักเก็บไว้ภายในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ ทําให้ความเข้มข้นของ MLSS สูงอยู่เสมอ สิ่งนี้ช่วยให้การย่อยสลายทางชีวภาพมีประสิทธิภาพและลดพื้นที่ของโรงงานทั้งหมด มีการล้างด้วยอากาศเป็นระยะ ๆ การล้างย้อนกลับ และการทําความสะอาดด้วยสารเคมีเพื่อช่วยลดการเกาะติดของเยื่อหุ้มและรักษาการทํางานที่มั่นคง
กระบวนการทั้งหมดถูกตรวจสอบและควบคุมโดย PLC รวมถึงวงจร TMP, ฟลักซ์, การเติมอากาศ, การดูด, การผ่อนคลาย และการทําความสะอาด
พารามิเตอร์กระบวนการบําบัดน้ําเสีย MBR (Membrane Bioreactor)
| พารามิเตอร์ | หน่วย | ช่วงทั่วไป | ค่าการใช้งานที่แนะนํา |
| MLSS (ของแขวนลอยผสมของเหลว) | มก./ลิตร | 6000‑12000 | 8000‑10000 |
| MLVSS/MLSS | 0.65‑0.85 | 0.70 | |
| F/M (BOD₅) | กก.BOD₅/(กก.ม.MLSS·d) | 0.05‑0.15 | 0.08‑0.10 |
| SRT (เวลาการกักเก็บตะกอน) | วัน | 15‑30 | 18‑25 |
| ระยะเวลาการเก็บรักษาด้วยไฮดรอลิก (HRT) รวม | ชั่วโมง | 8‑14 | 10‑12 |
| DO-Aerobic (ออกซิเจนละลายในถังเติมอากาศ) | มก./ลิตร | 1.5‑3.0 | 2.0 |
| DO-อะออกซิก (ออกซิเจนละลาย อะออกซิเจน) | มก./ลิตร | <0.5 | 0.2‑0.4 |
| DO-แอนแอโรบิก (ออกซิเจนละลาย แอนแอโรบิก) | มก./ลิตร | <0.2 | <0.1 |
| ค่าพีเอช | ‑ | 6.5‑8.5 | 7.0‑7.8 |
| อุณหภูมิ | °C | 10‑35 | 15‑28 |
| การหมุนเวียนของเหลวผสม | % | 200‑400 | 300 |
| ขยะตะกอน | ม³/วัน | คํานวณโดย SRT |
พารามิเตอร์ของเยื่อหุ้ม
| พารามิเตอร์ | หน่วย | ช่วงทั่วไป | แนะนํา | หมายเหตุ |
| ฟลักซ์สุทธิ | ความยาว (ม²·ม) ขนาด | 12‑20 | 15‑17 | สําหรับ MBR แบบจมน้ํา จะต้องคํานวณฟลักซ์พร้อมกับการล้างย้อนกลับ การผ่อนคลาย และการแปลงเวลาหยุดทํางาน |
| แรงดันผ่านเยื่อหุ้ม | กิโลปาสแอล | 5‑30 | <25 | คําเตือน: >35 kPa; สัญญาณเตือน: >45-50 kPa; การเพิ่มขึ้นของ TMP หมายถึงการเกิดคราบสกปรกของเยื่อหุ้มเซลล์อย่างรุนแรง |
| ขนาดรูพรุนของเยื่อหุ้ม | ไมโครเมตร | 0.03‑0.2 | 0.1 | แผ่นใยกลวง PVDF / แผ่นแบน (ไมโครฟิลเตรชัน, MF) |
| อัตราการไหลของอากาศจากการล้างเยื่อหุ้ม | Nm³/(h·m²-เมมเบรน) | 0.2‑0.5 | 0.3 | การกัดกร่อนด้วยโมดูลเมมเบรน: การใช้พลังงานสูงสุดในระบบ MBR |
| รอบดูด | นาที | 8‑12 | 10 | ดูด 8–9 นาที + ผ่อนคลาย 1–2 นาที (ไม่ดูด ทําความสะอาดด้วยการระบายอากาศต่อเนื่อง) |
| น้ําย้อนกลับ | ‑ | 1-2 ครั้ง/วัน | 1-2 ครั้ง/วัน | น้ําล้างย้อนกลับ; สารเคมีในสถานที่ (CIP): ทุก 3-6 เดือน |
| การคัดกรองล่วงหน้า | มิลลิเมตร | 1‑3 | ≤2 มม. | จําเป็นต้องเตรียมก่อน MBR เพื่อป้องกันไม่ให้เส้นใยเมมเบรนถูกขีดข่วนโดยเส้นผมและวัสดุเส้นใย |
พารามิเตอร์คุณภาพน้ํา (น้ําเสียเทศบาล: น้ําเข้าและน้ําเสีย)
| รายการ | หน่วย | อินฟลูเอนต์ทั่วไป | น้ําเสียทั่วไปของ MBR |
| CODcr | มก./ลิตร | 250‑500 | ≤30-50 |
| BOD₅ | มก./ลิตร | 120‑250 | ≤5-10 |
| SS | มก./ลิตร | 150‑250 | <5 |
| NH₃-N | มก./ลิตร | 25‑45 | ≤1-5 |
| TN | มก./ลิตร | 35‑55 | ≤10-15 |
| ทีพี | มก./ลิตร | 3‑6 | ≤0.3-1.0 |
| ความขุ่น | NTU | ‑ | <0.5, ทั่วไป 0.1-0.3 |
คําถามที่พบบ่อย
MBR คืออะไร?
MBR ย่อมาจาก Membrane Bioreactor ผสมผสานการบําบัดตะกอนชีวภาพแบบกระตุ้นกับการกรองด้วยเมมเบรน แทนที่ถังตะกอนทุติยภูมิแบบดั้งเดิม
มีเมมเบรนประเภทใดบ้างสําหรับ MBR?
เมมเบรนไฟเบอร์กลวง PVDF หรือเมมเบรนแผ่นแบน (ไมโครฟิลเทรชัน, MF), ติดตั้งแบบจุ่มน้ํา
อะไรเป็นสาเหตุของการอุดตันของเยื่อหุ้ม?
ของแข็งแขวนลอย คอลลอยด์ สารโพลิเมอร์นอกเซลล์ เศษเส้นผมและเส้นใย เส้นใยหรือเส้นใยต้องถูกกรองล่วงหน้าก่อน MBR เพื่อป้องกันการขีดข่วนเส้นใยเมมเบรน
TMP คืออะไร? จุดตั้งค่าสําหรับการแจ้งเตือนและสัญญาณเตือนคืออะไร?
TMP หมายถึง Transmembrane Pressure ซึ่งสะท้อนระดับการเกาะของเยื่อหุ้ม คําเตือน>35 kPa; สัญญาณเตือน>45–50 kPa TMP ที่เพิ่มขึ้นบ่งชี้ถึงการเกิดคราบสกปรกของเยื่อหุ้มเซลล์ที่เพิ่มขึ้น
รอบดูดมาตรฐานสําหรับ MBR แบบจมน้ําคืออะไร?
ดูด 8–9 นาที + ผ่อนคลาย 1–2 นาที (หยุดดูด ขัดด้วยอากาศต่อเนื่อง)
ฟลักซ์การออกแบบที่แนะนําคืออะไร?
ประเภทจมน้ํา คํานวณด้วยการเปลี่ยนแปลงการล้างกลับ การผ่อนคลาย และการหยุดทํางาน อย่าวิ่งระยะยาวเกิน 20 LMH; ฟลักซ์สูงเร่งการเกาะติดของเยื่อหุ้ม
วิธีการทําความสะอาดเมมเบรนมีอะไรบ้าง?
ล้างน้ําย้อนเป็นประจํา; การทําความสะอาดด้วยสารเคมีแบบทําความสะอาดในสถานที่ (CIP) ทุก 3–6 เดือน
ไอเท็มใดใช้พลังงานมากที่สุดในระบบ MBR?
การกัดกร่อนด้วยโมดูลเมมเบรน (การเติมอากาศด้วยเยื่อหุ้ม)
ความแตกต่างระหว่างถังแอโรบิกกับถังขาดออกซิเจนคืออะไร?
- ถังแอโรบิก: DO 2~4 mg/L สําหรับการย่อยสลาย BOD/COD, การไนตริฟิเคชัน และการดูดซึมฟอสฟอรัส - ถังอะออกซิก: DO
พารามิเตอร์กระบวนการหลักใดที่เราควรกําหนดสําหรับการออกแบบ MBR?
ประเภทน้ําเสีย, พารามิเตอร์คุณภาพน้ําไหลเข้าและน้ําทิ้ง, HRT, SRT (คํานวณโดย SRT), MLSS, DO ในถังแอโรบิก, ฟลักซ์เมมเบรน, การตั้งค่า TMP
ส่งความต้องการของคุณ
- สถานที่ตั้งโครงการ (ประเทศ/เมือง) —
- การใช้งาน: ประเภทของน้ําเสีย — น้ําเสียในครัวเรือน / น้ําเสียอุตสาหกรรม
- ความสามารถในการบําบัด — ____ ลูกบาศก์เมตร/วัน หรือ ___ ลูกบาศก์เมตร/ชั่วโมง
- โหมดการทํางาน — ทํางานต่อเนื่อง 24 ชั่วโมง / ทํางานเป็นช่วง ๆ
- ประเภทการติดตั้ง — ฝัง / เหนือพื้นดิน / บรรจุในตู้คอนเทนเนอร์
- คุณภาพอินฟลูเอนต์ — - CODcr: ____ mg/L - BOD5: ____ mg/L - SS ของแข็งแขวนลอย: ____ mg/L - NH3-N แอมโมเนียไนโตรเจน: ____ mg/L - TP ฟอสฟอรัสรวม: ____ mg/L - pH: ____ - อุณหภูมิ: ____ °C - สารปนเปื้อนพิเศษ: น้ํามัน / โลหะหนัก / สี ฯลฯ
- มาตรฐานการปล่อยน้ําเสีย — - มาตรฐานการปล่อยน้ําเสียที่กําหนด - ดัชนีน้ําเสียที่จําเป็น COD____, BOD____, SS____, NH3-N____, TP____, pH____ - วัตถุประสงค์ของน้ําเสีย: การปล่อยลงแม่น้ํา / การนํากลับมาใช้ใหม่ (การชลประทาน, การล้าง)
- ความชอบของกระบวนการ — A/O/ A²O / MBR / SBR
- ตัวเลือกเยื่อหุ้ม? — ไฟเบอร์กลวง MBR / PVDF
- ระบบอัตโนมัติ — โหมดแมนนวล / กึ่งอัตโนมัติ / อัตโนมัติเต็มรูปแบบ PLC+HMI
- ข้อกําหนดการควบคุมกลิ่น —
- ข้อกําหนดวัสดุ: — เหล็กกล้าคาร์บอน / SS304 / SS316
- ท่าเรือปลายทางและระยะเวลาการส่งมอบ —
