หนึ่งในปัญหาหลักในการใช้งานระบบตัวกรองชีวภาพ (MBR) คือ การอุดตันของเยื่อหุ้ม เนื่องจากส่งผลให้ประสิทธิภาพในการกรองลดลง ทำให้กระบวนการใช้พลังงานเพิ่มขึ้น และลดอายุการใช้งานของเยื่อหุ้ม การดำเนินการที่สำคัญเพื่อให้การดำเนินงานระบบ MBR มีเสถียรภาพและมีประสิทธิภาพทางด้านต้นทุน คือ การจัดการปัญหาการอุดตันอย่างมีประสิทธิผล มาตรการต่อไปนี้เป็นวิธีที่ได้รับการทดสอบแล้วว่าสามารถลดการอุดตันได้ โดยการปรับปรุงด้านการออกแบบและเงื่อนไขการดำเนินงานให้เหมาะสมกับกระบวนการ
ปรับแต่งพารามิเตอร์การดำเนินงาน
การควบคุมสภาพการปฏิบัติงานมีความสำคัญในการควบคุมการเกิดการอุดตัน การก่อตัวของความปั่นป่วนในถังเมมเบรนสามารถทำได้โดยการปรับความเข้มข้นของการให้ออกซิเจน และสามารถนำมาใช้เพื่อทำความสะอาดพื้นผิวของเมมเบรน ป้องกันการก่อตัวของตะกอนและสารอินทรีย์บนเมมเบรน ความเข้มข้นของของแขวนลอยผสม (MLSS) ที่เหมาะสมจะช่วยสร้างสมดุลระหว่างกิจกรรมทางชีวภาพและความเป็นไปได้ของการเกิดการอุดตัน โดยการให้กิจกรรมทางชีวภาพที่เพียงพอโดยไม่เพิ่มความหนืดของ MLSS จนนำไปสู่การดูดซับของสารที่ก่อให้เกิดการอุดตัน นอกจากนี้ การเพิ่มอัตราการไหลของน้ำผ่านเมมเบรน (permeate flux) ยังสามารถช่วยป้องกันการอุดตันที่เกิดขึ้นเร็วเกินไป เนื่องจากอัตราการไหลที่เร็วขึ้นสามารถส่งเสริมการก่อตัวของคราบตะกอนได้ การสามารถสร้างสมดุลที่ดีในพารามิเตอร์เหล่านี้ จะช่วยลดการสะสมของสารที่ก่อให้เกิดการอุดตัน แต่ยังคงประสิทธิภาพในการบำบัดให้ดีอยู่
ดำเนินการตามกำหนดการล้างเป็นประจำ
การทำความสะอาดขั้นสูงช่วยป้องกันการเกิดการอุดตันที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ การทำความสะอาดแบบทางกายภาพและทางเคมีมีประสิทธิภาพดี โดยการทำความสะอาดทางกายภาพจะช่วยกำจัดสิ่งสกปรกที่เป็นอนุภาคหลวมๆ ออก ส่วนการทำความสะอาดทางเคมีจะถูกใช้เป็นระยะเพื่อล้างคราบที่เป็นสารอินทรีย์และอนินทรีย์ หนึ่งในทางแก้ปัญหาที่เป็นไปได้คือการใช้ไบโอฟิล์ม (biofilms) และการย่อยสลายโพลิเมอร์อินทรีย์ด้วยสารออกซิไดซ์อ่อนหรือสารละลายเอนไซม์ เพื่อทำลายโครงสร้างของไบโอฟิล์มและโพลิเมอร์อินทรีย์ ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญของการอุดตัน การดำเนินการขั้นตอนการทำความสะอาดอย่างแม่นยำ โดยทั่วไปคือกำหนดตารางการทำความสะอาดตามการลดลงของอัตราการไหล (flux) หรือการเพิ่มขึ้นของความดันต่าง จะช่วยให้สามารถกำจัดสิ่งที่ก่อให้เกิดการอุดตันได้ก่อนที่มันจะยึดแน่นกับพื้นผิวของเมมเบรน และช่วยยืดอายุการใช้งานและประสิทธิภาพของเมมเบรน
เลือกใช้วัสดุเมมเบรนที่ต้านทานการเกิดการอุดตัน (Anti-Fouling Membrane Materials)
ความสามารถในการต้านทานการอุดตันขึ้นอยู่กับวัสดุและโครงสร้างของเยื่อบางส่วน ผิวที่ชอบนำ้หรือเยื่อที่ผ่านการปรับปรุงผิวสามารถลดการดูดซับสารประกอบอินทรีย์ที่ไม่ชอบนำ้ ซึ่งเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทราบกันดีว่าทำให้เกิดการอุดตัน รูพรุนที่มีขนาดสม่ำเสมอช่วยให้มั่นใจได้ว่าโครงสร้างมีศักยภาพในการลดการดักจับอนุภาค และชั้นฐานที่เสริมความแข็งแรงช่วยให้มั่นใจได้ถึงความทนทานต่อการทำความสะอาด อัตราการเกิดการอุดตันสามารถลดลงได้อย่างมากเมื่อใช้เยื่อที่ถูกออกแบบมาให้มีคุณสมบัติต้านทานการอุดตัน แม้ในสภาวะน้ำเสียที่มีสารอินทรีย์เข้มข้นสูง
การผสมผสานของวิธีการเหล่านี้ เช่น การปรับปรุงกระบวนการบำบัดขั้นต้น การควบคุมการดำเนินงาน การทำความสะอาดอย่างสม่ำเสมอ และการใช้เยื่ออัจฉริยะอย่างชาญฉลาด ช่วยให้ผู้ควบคุมสามารถป้องกันการไหลเข้าของสิ่งสกปรก จึงรับประกันประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอและอายุการใช้งานที่ยาวนานของเยื่อเมื่อถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมและเทศบาล
