Một trong những vấn đề chính trong việc sử dụng hệ thống màng sinh học (MBR) là tắc màng, vì nó làm giới hạn hiệu quả của quá trình lọc, làm chậm yêu cầu năng lượng và giảm tuổi thọ của các màng. Một bước quan trọng để vận hành MBR ổn định và tiết kiệm chi phí là giảm thiểu hiệu quả tắc màng. Đây là những biện pháp đã được kiểm chứng để giảm tắc màng thông qua việc thiết kế và vận hành tối ưu hóa các điều kiện quy trình.
Tinh chỉnh Các Thông Số Vận Hành
Việc điều chỉnh các điều kiện vận hành đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát hiện tượng bám bẩn màng. Độ rối trong bể màng được thiết lập bằng cách thay đổi cường độ cấp khí và có thể được sử dụng để làm sạch bề mặt màng, tránh sự hình thành của bùn và các chất hữu cơ trên bề mặt này. Nồng độ chất rắn lơ lửng hỗn hợp tối ưu (MLSS) đạt được sự cân bằng giữa hoạt động sinh học và khả năng bám bẩn bằng cách cung cấp đủ hoạt động sinh học mà không làm tăng độ nhớt của MLSS và gây hấp phụ bám bẩn. Ngoài ra, việc tối đa hóa tốc độ dòng thấm cho phép tránh hiện tượng bão hòa màng quá nhanh, vì các tốc độ dòng cao hơn có thể được áp dụng để tăng cường sự hình thành lớp cặn. Khả năng đạt được sự cân bằng tốt giữa các thông số này giúp giảm sự lắng đọng của chất bám bẩn, đồng thời duy trì hiệu suất xử lý tốt.
Thực hiện các quy trình làm sạch định kỳ
Làm sạch nâng cao giúp tránh sự hình thành của hiện tượng bám bẩn không thể đảo ngược. Làm sạch vật lý và hóa học hoạt động hiệu quả: làm sạch vật lý loại bỏ các chất bẩn dạng hạt lỏng lẻo, và làm sạch hóa học được sử dụng định kỳ để loại bỏ các chất hữu cơ và vô cơ bám trên bề mặt. Một giải pháp tiềm năng là sử dụng các màng sinh học (biofilms) và phân hủy polymer hữu cơ bằng các chất oxy hóa nhẹ hoặc dung dịch enzyme để phá vỡ cấu trúc polymer của màng sinh học và các polymer hữu cơ, vốn là yếu tố quan trọng nhất trong hiện tượng bám bẩn. Việc thực hiện quy trình làm sạch chính xác, thường là theo lịch trình cố định dựa trên mức độ suy giảm lưu lượng hoặc sự gia tăng áp suất chênh lệch, sẽ giúp loại bỏ các chất bẩn trước khi chúng bám chặt vào bề mặt màng, từ đó kéo dài tuổi thọ và hiệu suất của màng.
Chọn Vật Liệu Màng Chống Bám Bẩn
Khả năng chống bám bẩn phụ thuộc một phần vào vật liệu và cấu hình màng. Bề mặt ưa nước hoặc màng được sửa đổi bề mặt giúp giảm thiểu hấp phụ các hợp chất hữu cơ kỵ nước, một trong những nguyên nhân gây bám bẩn đã biết. Kích thước lỗ rỗng đồng đều đảm bảo cấu trúc có khả năng giảm thiểu việc giữ lại hạt, và lớp nền được gia cố đảm bảo độ bền khi vệ sinh. Tốc độ bám bẩn có thể được giảm đáng kể khi sử dụng các màng được thiết kế với tính năng chống bám bẩn, ngay cả trong dòng nước thải có tải lượng hữu cơ cao.
Kết hợp các phương pháp này, như tối ưu hóa tiền xử lý, kiểm soát vận hành, vệ sinh thường xuyên và sử dụng thông minh các màng thông minh, cho phép các nhà vận hành ngăn chặn sự xâm nhập của chất bám bẩn và do đó đảm bảo hiệu suất ổn định và tuổi thọ dài của màng khi chúng được sử dụng trong các ngành công nghiệp và khu dân cư.
