L'un des principaux problèmes liés à l'utilisation des systèmes de réacteurs biologiques à membranes (MBR) est le colmatage des membranes, car cela limite l'efficacité du processus de filtration, ralentit la consommation d'énergie et réduit la durée de vie des membranes. Une étape essentielle pour une exploitation MBR stable et rentable est une atténuation réussie du colmatage. Il s'agit de mesures testées permettant de réduire le colmatage, par l'intermédiaire de la conception et des conditions opératoires visant à optimiser les processus.
Ajuster les paramètres opératoires
La régulation des conditions de fonctionnement est importante pour contrôler l'encrassement. La turbulence dans le bassin de membrane est créée en faisant varier l'intensité de l'aération et peut être utilisée pour nettoyer la surface de la membrane et éviter la formation de boues et de matières organiques sur celle-ci. Des concentrations optimales de matières en suspension (MLSS) permettent d'équilibrer activité biologique et risque d'encrassement, en assurant une activité biologique suffisante sans que les MLSS n'augmentent la viscosité et provoquent l'adsorption des agents d'encrassement. De plus, en maximisant le taux de perméat, il est possible d'éviter de saturer trop rapidement la membrane, des taux de flux plus rapides pouvant être appliqués afin d'augmenter la formation de la couche de gâteau. La capacité à obtenir un bon équilibre entre ces paramètres réduit le dépôt des agents d'encrassement, tout en maintenant une bonne efficacité du traitement.
Mettre en œuvre des protocoles de nettoyage réguliers
Le nettoyage avancé permet d'éviter la formation d'encrassements irréversibles. Le nettoyage physique et chimique fonctionne bien : le nettoyage physique élimine les dépôts particulaires lâches, tandis que le nettoyage chimique est utilisé périodiquement pour enlever les dépôts organiques et inorganiques. Une solution potentielle consiste à utiliser des biofilms et une dégradation des polymères organiques par des oxydants doux ou des solutions enzymatiques, capables de dépolymériser les biofilms et les polymères organiques, qui constituent l'aspect le plus important de l'encrassement. La mise en place d'une procédure de nettoyage précise, généralement un calendrier fixe basé sur la baisse de flux ou l'augmentation de la pression différentielle, permettra d'éliminer les agents d'encrassement avant qu'ils ne s'attachent fermement à la surface de la membrane, prolongeant ainsi la durée de vie et les performances de celle-ci.
Sélectionner des Matériaux de Membrane Anti-Encrassement
La résistance à la pollution dépend dans une certaine mesure du matériau et de la configuration de la membrane. Les surfaces hydrophiles ou les membranes à surface modifiée minimisent l'adsorption des composés organiques hydrophobes, l'une des causes connues de la pollution. Une taille uniforme des pores garantit que les structures ont le potentiel de minimiser le piégeage des particules, et un substrat renforcé assure la durabilité lors du nettoyage. Le taux de pollution peut être considérablement réduit lorsque des membranes conçues avec des propriétés anti-pollution sont utilisées, même dans des flux d'eaux usées à forte charge organique.
Une combinaison de ces méthodes, telles qu'une optimisation du prétraitement, un contrôle de l'exploitation, un nettoyage fréquent et une utilisation intelligente des membranes intelligentes, permet aux exploitants de prévenir l'afflux de pollution et, par conséquent, d'assurer des performances constantes et une longue durée de vie des membranes lorsqu'elles sont utilisées dans des applications industrielles et municipales.
