Uno dei principali problemi nell'uso dei sistemi di reattore a membrana (MBR) è l'inquinamento della membrana, in quanto limita l'efficacia del processo di filtraggio, rallenta il consumo energetico e riduce la durata delle membrane. Un passo fondamentale per garantire un funzionamento dell'MBR stabile ed economico è la corretta mitigazione dell'inquinamento. Queste sono misure che sono state testate per ridurre l'inquinamento, attraverso la progettazione e le condizioni operative di ottimizzazione dei processi.
Ottimizzare i Parametri Operativi
La regolazione delle condizioni operative è importante per controllare l'insorgenza di fouling. La turbolenza nel serbatoio della membrana viene stabilita variando l'intensità dell'aerazione ed può essere utilizzata per pulire la superficie della membrana e prevenire la formazione di fango e materiali organici su di essa. Concentrazioni ottimali di solidi sospesi nel miscelato (MLSS) permettono di trovare un compromesso tra attività biologica e possibilità di formazione di foulant, fornendo un'adeguata attività biologica senza che l'aumento del MLSS incrementi la viscosità e causi l'adsorbimento dei foulant. Inoltre, massimizzando la velocità del flusso di permeato, è possibile evitare di saturare troppo rapidamente la membrana, introducendo velocità di flusso più elevate al fine di aumentare la formazione della torta. La capacità di raggiungere un buon equilibrio tra tali parametri si traduce in una riduzione del deposito di foulant, mantenendo al contempo una buona efficienza del trattamento.
Implementare Protocolli Regolari di Pulizia
La pulizia avanzata contribuisce a evitare lo sviluppo di incrostazioni irreversibili. La pulizia fisica e chimica funziona bene: la pulizia fisica rimuove le incrostazioni particolari allentate e la pulizia chimica viene utilizzata periodicamente per eliminare depositi organici e inorganici. Una possibile soluzione è l'utilizzo di biofilm e degradazione di polimeri organici mediante ossidanti blandi o soluzioni enzimatiche, al fine di depolimerizzare biofilm e polimeri organici, aspetto più importante delle incrostazioni. L'attuazione di una procedura accurata di pulizia, generalmente basata su un programma fisso di pulizia - in base al declino del flusso o all'aumento della pressione differenziale - permetterà di rimuovere le sostanze incrostanti prima che aderiscano saldamente alla superficie della membrana, prolungando la vita e le prestazioni della membrana.
Selezionare Materiali per Membrane Antincrostamento
La resistenza all'intasamento dipende in una certa misura dal materiale e dalla configurazione della membrana. Le superfici idrofile o le membrane con superficie modificata riducono al minimo l'adsorbimento di composti organici idrofobici, una delle cause conosciute dell'intasamento. Un'ampiezza uniforme dei pori garantisce che le strutture possano ridurre al minimo l'intrappolamento delle particelle, e un substrato rinforzato assicura la durata nel tempo delle operazioni di pulizia. La velocità di intasamento può essere notevolmente ridotta utilizzando membrane progettate con proprietà anti-intasamento, anche in correnti di acque reflue con carichi organici elevati.
Una combinazione di questi metodi, come l'ottimizzazione del pretrattamento, il controllo delle operazioni, la pulizia frequente e l'uso intelligente di membrane smart, permette agli operatori di prevenire l'accumulo di sostanze inquinanti e, di conseguenza, garantisce una prestazione costante e una lunga durata delle membrane quando utilizzate in ambiti industriali e municipali.
