في سعيها لتحقيق إدارة مياه مستدامة، أصبحت المفاعلات الغشائية الحيوية (MBRs) تقنية مُغيّرة للقواعد، حيث زادت بشكل كبير من كفاءة إعادة تدوير المياه. إليكم نظرة أقرب لكيفية قيامها بذلك.
ترشيح متفوق لإنتاج عالي الجودة
تتميز مفاعلات الغشاء الحيوي (MBRs) بقوة المعالجة البيولوجية المدمجة مع جهاز ترشيح حديث باستخدام الغشاء. الغشاء الذي يتراوح حجم المسام فيه بين 0.01 إلى 0.4 ميكرون يشكل أحيانًا نوعًا من الحواجز ذات الشبكة الدقيقة. ويقوم هذا الغشاء بحبس الجسيمات العالقة والبكتيريا وحتى بعض الفيروسات بكفاءة عالية. إن كفاءة الترشيح هذه تتفوق بشكل كبير على خزانات الترسيب الثانوية المستخدمة في مرافق معالجة الصرف التقليدية. ويجعل هذا التميز المياه المعاد تدويرها بواسطة مفاعلات الغشاء الحيوي (MBRs) خالية من التعكر وباحتوائها عمليًا على كميات ضئيلة جدًا من المواد العالقة. تمتاز جودة المياه الناتجة بأنها مناسبة لعدة استخدامات غير شرب تشمل التبريد الصناعي والري وتنظيف المرحاض، مما يقلل الطلب على مصادر المياه العذبة.
التحلل البيولوجي المحسن
تُعد المرحلة البيولوجية في معالجة مياه الصرف باستخدام غشاء التفاعل الحيوية (MBR) عنصراً مهماً. في المفاعل، يتم تحليل النفايات العضوية في مياه الصرف بواسطة الكائنات الدقيقة. يمكن الحفاظ على تركيزات عالية من هذه الكائنات الدقيقة المفيدة بفضل وجود الغشاء. إن أنظمة MBR قادرة على تثبيت وتعدد المجتمعات الميكروبية بسبب زمن الاحتفاظ بالطمي (SRT) الطويل مقارنةً بالأنظمة التقليدية. وهذا يُعد ميزة خاصة في تحليل المركبات العضوية الصعبة المعالجة وفي العديد من الحالات المعقدة. لا يؤدي المستوى الأعلى من التحلل البيولوجي فقط إلى تحسين جودة المياه المعاد تدويرها، بل يساعد أيضاً في تقليل التأثير البيئي الناتج عن مياه الصرف.
تصميم مدمج وتوفير المساحة
المساحة عادةً ما تكون عاملاً محدوداً، خاصةً في المناطق الحضرية حيث نتمتع بمساحة محدودة. توفر أنظمة MBR حلاً مدمجاً، إذ تتميز أنظمة MBR بمساحة أصغر بكثير لأنها تحل وحدات الغشاء محل المكثفات الثانوية الكبيرة والمستهلكة للمساحة والتي تُستخدم عادةً في العمليات القديمة لمعالجة المياه. ليس هذا التصميم الأصغر فقط ميزة خلال تركيب محطات معالجة جديدة، بل أيضاً أثناء ترقية المنشآت المثبتة مسبقاً. كما يمكنها الاستفادة بشكل أفضل من المساحة المتوفرة المحدودة، مما يجعل إعادة تدوير المياه أكثر توافراً في المناطق التي تمتلك مساحة أرض محدودة.
انخفاض إنتاج الطين
ومن المشاكل الموجودة في إدارة مياه الصرف التقليدية تشمل توليد كمية كبيرة من التسربات الناتجة، والتي تكون مكلفة للغاية للتخلص منها. في هذا السياق، تكون أنظمة غشاء البيوراكتور (MBRs) أكثر ميزة. وبما أن الغشاء يحتفظ الكائنات الدقيقة داخل المفاعل، يمكن الحفاظ على الكتلة الحيوية عند المستوى الأمثل. ويتم الحفاظ على الكائنات الدقيقة في حالة تسمح لها باستخدام المواد العضوية بشكل فعال، مما يؤدي إلى تقليل تشكّل الطمي الزائد. ويخفّض هذا الانخفاض في حجم الطمي التكاليف المطلوبة للتخلص منه، كما يسهم أيضًا في تقليل العبء على البيئة من حيث التعامل مع الطمي، وبالتالي يزيد من كفاءة إعادة تدوير المياه بشكل عام.
باختصار، هناك تفسيرات قوية وضعيفة لجدوى استخدام تقنية المفاعل الحيوي الغشائي. فهي تتميز بسرعة ترشيح محسنة وتحسين عملية المعالجة البيولوجية وتصميم مدمج ويقلل من كمية الطين الناتج مما يجعل دورها في إعادة تدوير المياه أكثر كفاءة واستدامة.
