Ένα από τα κύρια προβλήματα στη χρήση συστημάτων βιοαντιδραστήρα με μεμβράνη (MBR) είναι η επιφανειακή ρύπανση των μεμβρανών, καθώς περιορίζει την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας διήθησης, επιβραδύνει την ενεργειακή απαίτηση και μειώνει τη διάρκεια ζωής των μεμβρανών. Ένα σημαντικό βήμα για τη διασφάλιση οικονομικής και σταθερής λειτουργίας των MBR είναι η επιτυχής αντιμετώπιση της ρύπανσης. Αυτά είναι μέτρα που έχουν δοκιμαστεί για τη μείωση της ρύπανσης, μέσω του σχεδιασμού και των συνθηκών λειτουργίας για τη βελτιστοποίηση των διαδικασιών.
Βελτιστοποίηση των Παραμέτρων Λειτουργίας
Η ρύθμιση των συνθηκών λειτουργίας είναι σημαντική για τον έλεγχο της εμφάνισης της ρύπανσης. Η διαταραχή στη δεξαμενή μεμβράνης δημιουργείται με τη μεταβολή της έντασης της αερισμού και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον καθαρισμό της επιφάνειας της μεμβράνης και την αποφυγή δημιουργίας ιλύος και οργανικών υλικών πάνω σε αυτήν. Οι βέλτιστες συγκεντρώσεις αιωρούμενων στερεών (MLSS) επιτυγχάνουν την κατάλληλη ισορροπία μεταξύ βιολογικής δραστηριότητας και πιθανότητας ρύπανσης, παρέχοντας επαρκή βιολογική δραστηριότητα χωρίς να αυξηθεί η συγκέντρωση MLSS, η οποία θα οδηγούσε σε αύξηση του ιξώδους και σε προσρόφηση ρύπων. Επίσης, με τη μεγιστοποίηση του ρυθμού διήθησης, είναι δυνατόν να αποφευχθεί η υπερβολική και γρήγορη κορεσμός της μεμβράνης, καθώς μπορούν να εφαρμοστούν ταχύτεροι ρυθμοί διήθησης για να ενισχυθεί η δημιουργία της επιφανειακής στιβάδας. Η δυνατότητα επίτευξης καλής ισορροπίας σε τέτοιες παραμέτρους έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της κατακρήμνισης ρύπων, διατηρώντας παράλληλα την καλή απόδοση της επεξεργασίας.
Εφαρμογή Τακτικών Πρωτοκόλλων Καθαρισμού
Η προηγμένη καθαριστική διαδικασία βοηθά στην αποφυγή ανάπτυξης μη αναστρέψιμης ρύπανσης. Ο φυσικός και χημικός καθαρισμός λειτουργούν καλά: ο φυσικός καθαρισμός αφαιρεί την ελεύθερη σωματιδιακή ρύπανση και ο χημικός καθαρισμός χρησιμοποιείται περιοδικά για την απομάκρυνση οργανικών και ανόργανων καταθέσεων. Μια πιθανή λύση είναι η χρήση βιοφίλμ και της οργανικής υδρόλυσης πολυμερών με ήπια οξειδωτικά ή ενζυμικά διαλύματα, ώστε να αποπολυμεριστούν τα βιοφίλμ και τα οργανικά πολυμερή, τα οποία αποτελούν τη σημαντικότερη πηγή ρύπανσης. Η εφαρμογή μιας ακριβούς διαδικασίας καθαρισμού, συνήθως ενός προκαθορισμένου προγράμματος καθαρισμού βασισμένου στη μείωση της παροχής ή στην αύξηση της διαφορικής πίεσης, θα επέτρεπε την απομάκρυνση των ρυπαντών πριν αυτοί προσφονδηθούν στην επιφάνεια της μεμβράνης, με αποτέλεσμα την παράταση της διάρκειας ζωής και της απόδοσης της μεμβράνης.
Επιλογή Υλικών Μεμβρανών Ανθεκτικών στη Ρύπανση
Η αντίσταση στη ρύπανση εξαρτάται σε κάποιο βαθμό από το υλικό και τη διαμόρφωση της μεμβράνης. Οι υδρόφιλες επιφάνειες ή οι μεμβράνες με τροποποιημένη επιφάνεια ελαχιστοποιούν την απορρόφηση υδρόφοβων οργανικών ενώσεων, οι οποίες αποτελούν μία από τις γνωστές αιτίες ρύπανσης. Η ομοιόμορφη διάμετρος των πόρων διασφαλίζει ότι οι δομές έχουν τη δυνατότητα να ελαχιστοποιήσουν την εγκλωβισμό σωματιδίων, ενώ η ενισχυμένη υποδομή εξασφαλίζει την ανθεκτικότητα κατά την καθαρισμό. Ο ρυθμός ρύπανσης μπορεί σημαντικά να ελαχιστοποιηθεί όταν χρησιμοποιούνται μεμβράνες με μηχανικές αντιρρυπαντικές ιδιότητες, ακόμη και σε ρεύματα λυμάτων με υψηλά οργανικά φορτία.
Ο συνδυασμός αυτών των μεθόδων, όπως η βέλτιστη προεπεξεργασία, ο έλεγχος λειτουργίας, ο τακτικός καθαρισμός και η έξυπνη χρήση έξυπνων μεμβρανών, επιτρέπει στους χειριστές να αποτρέπουν την εκρηκτική ρύπανση και, ως εκ τούτου, να εγγυώνται τη συνεπή απόδοση και τη μακρά διάρκεια ζωής των μεμβρανών όταν χρησιμοποιούνται σε βιομηχανικές και δημοτικές εγκαταστάσεις.
