Diferencia de función y uso entre el biorreactor de membrana (MBR) y la ultrafiltración sumergida. ¿Qué se debe utilizar en qué situación?
El MBR se coloca en un tanque de aireación o un tanque de sedimentación secundario, con una gran cantidad de lodos activados en el influente. La ultrafiltración por inmersión es relativa a la ultrafiltración a presión, que se coloca en un tanque de membrana y requiere una gama más amplia de requisitos de influente y capacidades anticontaminación más fuertes. En términos generales, si se utiliza directamente la filtración por ultrafiltración sin tratamiento adicional después de los métodos bioquímicos, se utiliza el MBR. Si se necesita un tratamiento adicional (principalmente para eliminar la DQO), se utiliza la ultrafiltración por inmersión en el paso final.
Ventajas: El proceso MBR es simple, la inversión es baja, la ultrafiltración sumergida tiene un gran flujo operativo, alta tasa de recuperación y buena calidad del agua.
Desventajas: MBR tiene un flujo operativo bajo y requiere más membranas para la misma cantidad de producción de agua; El proceso de ultrafiltración por inmersión es complejo y requiere múltiples equipos periféricos de soporte.
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Proceso MBR
En el campo del tratamiento de aguas residuales y la reutilización de recursos hídricos, MBR, también conocido como biorreactor de membrana, es una nueva tecnología de tratamiento de agua que combina el proceso de lodos activados y la tecnología de separación por membranas.
breve introducción
En el campo del tratamiento de aguas residuales y la reutilización de recursos hídricos, el MBR, también conocido como Bio Reactor de Membrana, es una nueva tecnología de tratamiento de agua que combina el proceso de lodos activados con la tecnología de separación por membranas. Existen varios tipos de membranas, clasificadas según sus mecanismos de separación, incluyendo membranas de reacción, membranas de intercambio iónico, membranas permeables, etc.; Según las propiedades de las membranas, existen membranas naturales (biopelículas) y membranas sintéticas (membranas orgánicas e inorgánicas); Según los tipos estructurales de membranas, existen membranas de tipo placa plana, membranas de tipo tubo, membranas de tipo espiral y membranas de tipo fibra hueca.
Composición del proceso
El biorreactor de membrana se compone principalmente de componentes de separación de membrana y un biorreactor. El término biorreactor de membrana que se menciona comúnmente es en realidad un término general para tres tipos de reactores: ① Biorreactor de membrana de aireación (AMBR); ② Biorreactor de membrana extractiva (EMBR); ③ Biorreactor de membrana de separación sólido/líquido (SLSMBR).
Membrana de aireación
El biorreactor de membrana de aireación se observó por primera vez en Cote P et al. informaron en 1988 que el uso de membranas densas transpirables (como membranas de caucho de silicona) o membranas microporosas (como membranas de polímero hidrofóbico) en módulos de placa o fibra hueca puede lograr una aireación sin burbujas en biorreactores mientras se mantiene la presión parcial del gas por debajo del punto de burbuja. La característica de este proceso es mejorar el tiempo de contacto y la eficiencia de transferencia de oxígeno, lo que favorece el control del proceso de aireación y no se ve afectado por los factores de tamaño de burbuja y tiempo de residencia en la aireación tradicional. Como se muestra en la Figura [1].
Membrana de extracción
El biorreactor de membrana de extracción, también conocido como EMBR (biorreactor de membrana de extracción). Debido a la alta acidez o la presencia de sustancias tóxicas para los organismos, algunas aguas residuales industriales no deben tratarse mediante el contacto directo con microorganismos; cuando hay sustancias tóxicas volátiles presentes en las aguas residuales, si se utilizan procesos de tratamiento biológico aeróbico tradicionales, los contaminantes son propensos a evaporarse con el flujo de aire de aireación, lo que resulta en la extracción de gases. Esto no solo conduce a efectos de tratamiento inestables, sino que también causa contaminación del aire. Para abordar estos desafíos técnicos, el académico británico Livingston investigó y desarrolló EMB. Las aguas residuales y los lodos activados están separados por una membrana, y las aguas residuales fluyen dentro de la membrana, mientras que los lodos activados que contienen ciertas bacterias especializadas fluyen fuera de la membrana. Las aguas residuales no entran en contacto directo con los microorganismos, y los contaminantes orgánicos pueden pasar selectivamente a través de la membrana y ser degradados por microorganismos del otro lado. Debido a la naturaleza independiente de las unidades de biorreactor y las unidades de circulación de aguas residuales en ambos lados de la membrana de extracción, el flujo de agua de cada unidad tiene poca influencia entre sí.Los nutrientes y las condiciones de vida microbiana en el biorreactor no se ven afectados por la calidad de las aguas residuales, lo que da como resultado una eficiencia estable en el tratamiento del agua. Las condiciones de funcionamiento del sistema, como HRT y SRT, se pueden controlar dentro del rango óptimo para mantener la tasa máxima de degradación de contaminantes.
Membrana de separación sólido-líquido
El biorreactor de membrana de separación sólido-líquido es el tipo de biorreactor de membrana más estudiado y estudiado en profundidad en el campo del tratamiento del agua. Es una tecnología de tratamiento del agua que utiliza el proceso de separación por membrana para reemplazar el tanque de sedimentación secundaria en el proceso tradicional de lodos activados. En la tecnología tradicional de tratamiento biológico de aguas residuales, la separación del agua del lodo se completa por gravedad en el tanque de sedimentación secundaria, y su eficiencia de separación depende del rendimiento de sedimentación del lodo activado. Cuanto mejor sea el rendimiento de sedimentación, mayor será la eficiencia de separación del agua del lodo. La propiedad de sedimentación del lodo depende de las condiciones de funcionamiento del tanque de aireación, y mejorar la propiedad de sedimentación del lodo requiere un control estricto de las condiciones de funcionamiento del tanque de aireación, lo que limita la aplicabilidad de este método. Debido al requisito de separación sólido-líquido en el tanque de sedimentación secundaria, el lodo en el tanque de aireación no puede mantener una alta concentración, generalmente alrededor de 1,5-3,5 mg/L, lo que limita la velocidad de reacción bioquímica.
El tiempo de retención hidráulica (TRH) y la edad del lodo (ELO) son interdependientes, y el aumento de la carga volumétrica y la reducción de la carga de lodo a menudo crean una contradicción. El sistema también genera una gran cantidad de lodo residual durante el funcionamiento, y su costo de eliminación representa entre el 25% y el 40% del costo operativo de la planta de tratamiento de aguas residuales. Los sistemas tradicionales de tratamiento de lodos activados también son propensos a la expansión de los lodos, lo que da como resultado sólidos suspendidos en el efluente y un deterioro de la calidad del agua.
En respuesta a los problemas anteriores, el MBR combina la tecnología de separación por membrana con la tecnología de tratamiento biológico tradicional. El MBR logra la separación del tiempo de retención de lodos y el tiempo de retención hidráulica, mejorando en gran medida la eficiencia de separación sólido-líquido. Además, debido al aumento de la concentración de lodos activados en el tanque de aireación y la aparición de bacterias específicas (especialmente grupos bacterianos dominantes) en el lodo, aumenta la velocidad de reacción bioquímica. Al mismo tiempo, al reducir la relación F/M para reducir la cantidad de lodo en exceso generado (incluso a cero), se han resuelto básicamente muchos problemas importantes que existían en los procesos tradicionales de lodos activados.
El lodo activado se elimina y luego se filtra a través de una membrana bajo presión externa. Esta forma de biorreactor de membrana elimina la necesidad de un sistema de circulación de líquido mixto y se basa en la succión de agua, lo que resulta en un consumo de energía relativamente bajo; ocupa más espacio y es más compacto que un tipo separado, y ha recibido especial atención en el campo del tratamiento de agua en los últimos años. Sin embargo, el flujo de la membrana es generalmente relativamente bajo, lo que lo hace propenso a ensuciarse y difícil de limpiar y reemplazar después de ensuciarse.
El biorreactor de membrana compuesto también pertenece al biorreactor de membrana integrado en su forma, con la diferencia de que se agregan rellenos dentro del biorreactor para formar un biorreactor de membrana compuesto, lo que cambia ciertas características del reactor.
Características del proceso
En comparación con muchos procesos tradicionales de tratamiento biológico de agua, el MBR tiene las siguientes características principales:
1、 Calidad de agua de efluente estable y de alta calidad.
Debido al eficiente efecto de separación de la membrana, la eficiencia de separación es mucho mejor que la de los tanques de sedimentación tradicionales. El efluente tratado es extremadamente claro, con sólidos suspendidos y turbidez cercanos a cero. Las bacterias y los virus se eliminan en gran medida, y la calidad del efluente es mejor que la norma de calidad de agua doméstica miscelánea emitida por el Ministerio de Construcción (CJ25.1-89). Se puede reutilizar directamente como agua municipal miscelánea no potable.
Al mismo tiempo, la separación por membrana también intercepta completamente los microorganismos en el biorreactor, lo que permite que el sistema mantenga una alta concentración de microorganismos. Esto no solo mejora la eficiencia general de eliminación de contaminantes por parte del dispositivo de reacción, sino que también garantiza una buena calidad del efluente. Al mismo tiempo, el reactor tiene una buena adaptabilidad a diversos cambios en la carga de entrada (calidad y cantidad de agua), es resistente a cargas de choque y puede obtener de manera estable una calidad de efluente alta.
2、Baja producción de lodos excedentes
Este proceso puede operar bajo cargas de gran volumen y bajas cargas de lodos, con baja producción de lodos residuales (logrando teóricamente una descarga de lodos cero), lo que reduce los costos de tratamiento de lodos.
3、 Ocupa poco espacio y no está limitado por la ubicación de instalación
El biorreactor puede mantener una alta concentración de biomasa microbiana, con una alta carga volumétrica en el dispositivo de tratamiento y un gran espacio, lo que resulta en un importante ahorro de costos; este proceso es simple, de estructura compacta y ocupa un área pequeña. No está limitado por la ubicación de la instalación y es adecuado para cualquier ocasión. Se puede fabricar en tipos subterráneos, semisubterráneos y subterráneos.
4、Puede eliminar el nitrógeno amoniacal y la materia orgánica difícil de degradar.
Debido a la intercepción completa de microorganismos en el biorreactor, se facilita la retención y el crecimiento de microorganismos de proliferación lenta, como las bacterias nitrificantes, mejorando así la eficiencia de nitrificación del sistema. Al mismo tiempo, puede aumentar el tiempo de retención hidráulica de algunos compuestos orgánicos recalcitrantes en el sistema, lo que es beneficioso para mejorar la eficiencia de degradación de compuestos orgánicos recalcitrantes.
5、 Operación y gestión convenientes, fácil de lograr control automático.
Este proceso logra la separación completa del tiempo de retención hidráulica (HRT) y el tiempo de retención de lodos (SRT), lo que hace que el control de la operación sea más flexible y estable. Es una nueva tecnología que es fácil de implementar en el tratamiento de aguas residuales y puede lograr un control automático por microcomputadora, lo que hace que la gestión de la operación sea más conveniente.
6、 Fácil de transformar a partir de la artesanía tradicional.
Este proceso puede servir como una unidad de tratamiento profundo para los procesos tradicionales de tratamiento de aguas residuales y tiene amplias perspectivas de aplicación en áreas como el tratamiento profundo de efluentes de plantas de tratamiento secundario de aguas residuales urbanas (logrando así una reutilización a gran escala de aguas residuales urbanas).
Los biorreactores de membrana también presentan algunas deficiencias, que se manifiestan principalmente en los siguientes aspectos:
El alto costo de las membranas resulta en una mayor inversión en infraestructura para los biorreactores de membrana en comparación con los procesos tradicionales de tratamiento de aguas residuales;
Es probable que se produzcan incrustaciones en las membranas, lo que ocasiona inconvenientes para la operación y la gestión;
Alto consumo de energía: En primer lugar, el proceso de separación de agua de lodos del MBR debe mantener una determinada presión de impulsión de la membrana. En segundo lugar, la concentración de MLSS en el tanque del MBR es muy alta. Para mantener una tasa de transferencia de oxígeno suficiente, es necesario aumentar la intensidad de la aireación. Para aumentar el flujo de la membrana y reducir la suciedad de la membrana, es necesario aumentar el caudal y limpiar la superficie de la membrana, lo que da como resultado un mayor consumo de energía del MBR en comparación con los procesos de tratamiento biológico tradicionales.
Película de proceso
La membrana se puede preparar a partir de varios materiales, incluida la fase líquida, la fase sólida e incluso la fase gaseosa. La gran mayoría de las membranas de separación que se utilizan actualmente son membranas de fase sólida. Según los diferentes tamaños de poro, se pueden dividir en membranas de microfiltración, membranas de ultrafiltración, membranas de nanofiltración y membranas de ósmosis inversa; según los diferentes materiales, se pueden dividir en membranas inorgánicas y membranas orgánicas. Las membranas inorgánicas son principalmente membranas de grado de microfiltración. La membrana puede ser homogénea o heterogénea, y puede estar cargada o ser eléctricamente neutra. Las membranas ampliamente utilizadas en el tratamiento de aguas residuales son principalmente membranas asimétricas de estado sólido preparadas a partir de materiales poliméricos orgánicos.
Criterios de clasificación y clasificación de membranas:
1、Material de la membrana MBR
1. Materiales de película orgánica polimérica: poliolefina, polietileno, poliacrilonitrilo, polisulfona, poliamida aromática, fluoropolímero, etc.
Las membranas orgánicas tienen costos relativamente bajos, son económicas, tienen procesos de fabricación maduros, diversos tamaños y formas de poro y se utilizan ampliamente. Sin embargo, son propensas a la contaminación durante el funcionamiento, tienen baja resistencia y tienen una vida útil corta.
2. Membrana inorgánica: Es un tipo de membrana de estado sólido que es una membrana semipermeable hecha de materiales inorgánicos como metales, óxidos metálicos, cerámica, vidrio poroso, zeolitas, materiales poliméricos inorgánicos, etc.
Las membranas inorgánicas que se utilizan actualmente en MBR son en su mayoría membranas cerámicas, que tienen las ventajas de poder utilizarse en entornos con pH=0-14, presión P<10MPa y temperatura<350 ℃. Tienen un alto flujo y un consumo de energía relativamente bajo, lo que las hace altamente competitivas en el tratamiento de aguas residuales industriales de alta concentración; las desventajas son: alto costo, resistencia a los álcalis, baja elasticidad y dificultad en el procesamiento y preparación de la película.
2、Tamaño de poro de la membrana MBR
Las membranas comúnmente utilizadas en la tecnología MBR son membranas de microfiltración (MF) y membranas de ultrafiltración (UF), en su mayoría con un tamaño de poro de 0,1-0,4 μm, lo cual es suficiente para reactores de membrana de tipo separación sólido-líquido.
Los materiales poliméricos comúnmente utilizados para membranas de microfiltración incluyen policarbonato, éster de celulosa, fluoruro de polivinilideno, polisulfona, politetrafluoroetileno, cloruro de polivinilo, polieterimida, polipropileno, polieteretercetona, poliamida, etc.
Los materiales poliméricos comunes para ultrafiltración incluyen polisulfona, polietersulfona, poliamida, poliacrilonitrilo (PAN), fluoruro de polivinilideno, éster de celulosa, polieteretercetona, poliimida, polieteramida, etc.
3、 Módulo de membrana MBR
Para facilitar la producción e instalación industrial, mejorar la eficiencia de la membrana y lograr el máximo área de membrana por unidad de volumen, la membrana generalmente se ensambla en un equipo unitario básico de alguna forma y, bajo una cierta fuerza impulsora, se completa la separación de varios componentes en el líquido mezclado. Este tipo de dispositivo se llama módulo de membrana.
Hay cinco formas comúnmente utilizadas de componentes de membrana en la industria:
Módulo de placa y marco, módulo de bobinado en espiral, módulo tubular, módulo de fibra hueca y módulo capilar. Los dos primeros utilizan película plana, mientras que los tres últimos utilizan película tubular. Diámetro de la membrana del tubo circular >10 mm; tipo capilar -0,5~10,0 mm; tipo de fibra hueca <0,5 mm>.
Tabla: Características de los distintos componentes de la membrana
Las formas de módulos de membrana que se utilizan comúnmente en el proceso MBR incluyen el tipo de marco de placa, el tipo de tubo circular y el tipo de fibra hueca. Tipo de placa y marco:
Es una de las primeras formas de módulos de membrana utilizadas en la tecnología MBR, con una apariencia similar a la de un filtro prensa de placas y marcos convencional. Las ventajas son: fabricación y montaje sencillos, operación conveniente, fácil mantenimiento, limpieza y reemplazo. Las desventajas son: sellado complejo, alta pérdida de presión y baja densidad de empaquetamiento.
Tipo de tubo redondo:
Está compuesta por una membrana y un soporte de membrana, y tiene dos modos de funcionamiento: tipo de presión interna y tipo de presión externa. En la práctica, a menudo se utiliza el tipo de presión interna, donde el agua de entrada fluye desde el interior de la tubería y el permeado fluye desde el exterior de la tubería. El diámetro de la membrana es de entre 6 y 24 mm. Las ventajas de la membrana de tubo circular son: el líquido de alimentación puede controlar el flujo turbulento, no es fácil de bloquear, es fácil de limpiar y tiene baja pérdida de presión. La desventaja es que la densidad de empaquetamiento es baja.
Tipo de fibra hueca:
El diámetro exterior es generalmente de 40-250 μm, y el diámetro interior es de 25-42 μm. Las ventajas son alta resistencia a la compresión y resistencia a la deformación. En MBR, los componentes a menudo se colocan directamente en el reactor sin la necesidad de recipientes a presión, formando un biorreactor de membrana sumergida. Generalmente, es un componente de membrana de presión externa. Las ventajas son: alta densidad de empaquetamiento; Costo relativamente bajo; Larga vida útil, se pueden utilizar membranas de fibra hueca de nailon con propiedades físicas y químicas estables y baja permeabilidad; La membrana tiene buena resistencia a la presión y no requiere materiales de soporte. La desventaja es que es sensible al bloqueo, y la contaminación y la polarización de la concentración tienen un impacto significativo en el rendimiento de separación de la membrana.
Requisitos generales para el diseño del módulo de membrana MBR:
Proporcionar suficiente soporte mecánico para la membrana, garantizar canales de flujo suaves y eliminar esquinas muertas y áreas de agua estancada;
Bajo consumo de energía, minimiza la polarización de la concentración, mejora la eficiencia de separación y reduce el ensuciamiento de la membrana;
La mayor densidad de empaquetamiento posible, fácil instalación, limpieza y reemplazo;
O Tiene suficiente resistencia mecánica, estabilidad química y térmica.
La selección de los componentes de la membrana debe considerar exhaustivamente su costo, densidad de empaque, escenarios de aplicación, procesos del sistema, ensuciamiento y limpieza de la membrana, vida útil, etc.
área de aplicación
A mediados y finales de los años 90, los biorreactores de membrana habían entrado en la etapa de aplicación práctica en el extranjero. Zenon, una empresa canadiense, fue la primera en lanzar un biorreactor de membrana tubular de ultrafiltración y lo aplicó al tratamiento de aguas residuales urbanas. Para ahorrar consumo de energía, la empresa también ha desarrollado módulos de membrana de fibra hueca sumergida. El biorreactor de membrana desarrollado por la empresa se ha aplicado en más de diez lugares, incluidos Estados Unidos, Alemania, Francia y Egipto, con una escala que va desde 380 m3/d hasta 7600 m3/d. Mitsubishi Rayon también es un conocido proveedor de membranas de fibra hueca sumergidas en el mundo y ha acumulado años de experiencia en la aplicación de MBR. Ha construido múltiples proyectos MBR reales en Japón y otros países. Kubota Corporation en Japón es otra empresa competitiva en la aplicación práctica de biorreactores de membrana, que produce membranas de placa con características como alto caudal, resistencia a la contaminación y proceso simple. Algunos investigadores y empresas nacionales también están haciendo intentos en la aplicación práctica de MBR.
Actualmente, los biorreactores de membrana se han aplicado en los siguientes campos:
1、 Tratamiento de aguas residuales urbanas y reutilización de aguas de construcción
La primera planta de tratamiento de aguas residuales que utilizaba tecnología MBR fue construida por la empresa estadounidense Dorr Oliver en 1967, que trataba 14 m3/d de aguas residuales. En 1977, se puso en práctica un sistema de reutilización de aguas residuales en un edificio de gran altura en Japón. En 1980, Japón construyó dos plantas de tratamiento MBR con capacidades de procesamiento de 10 m3/d y 50 m3/d, respectivamente. A principios de la década de 1990, había 39 fábricas de este tipo en funcionamiento en Japón, con una capacidad máxima de procesamiento de 500 m3/d, y más de 100 edificios de gran altura utilizaban MBR para tratar aguas residuales y reutilizarlas en vías fluviales intermedias. En 1997, Wessex estableció el sistema MBR más grande del mundo en Porlock, Reino Unido, con una capacidad de procesamiento diaria de 2000 m3. En 1999, Wessex también construyó una planta MBR de 13000 m3/d en Swanage, Dorset.
En mayo de 1998, el sistema piloto de biorreactor de membrana integrado llevado a cabo por la Universidad de Tsinghua obtuvo la certificación nacional. A principios de 2000, la Universidad de Tsinghua construyó un sistema MBR práctico en el Hospital del Municipio de Haidian en Beijing para tratar las aguas residuales del hospital. El proyecto se completó y se puso en funcionamiento en junio de 2000, y actualmente está funcionando con normalidad. En septiembre de 2000, la profesora Yang Zaoyan y su equipo de investigación de la Universidad de Tianjin completaron un proyecto de demostración de MBR en el Edificio Puchen del Parque Industrial de Nueva Tecnología de Tianjin. El sistema trata 25 toneladas de aguas residuales por día, que se utilizan en su totalidad para el lavado de inodoros y el riego de espacios verdes. El sistema cubre un área de 10 metros cuadrados y consume 0,7 kW·h de energía por tonelada de aguas residuales.
2、Tratamiento de aguas residuales industriales
Desde la década de 1990, los objetos de tratamiento de MBR se han ampliado continuamente. Además de la reutilización de agua recuperada y el tratamiento de aguas residuales fecales, MBR también ha recibido una amplia atención en el tratamiento de aguas residuales industriales, como el tratamiento de aguas residuales de la industria alimentaria, aguas residuales de procesamiento acuático, aguas residuales de acuicultura, aguas residuales de producción de cosméticos, aguas residuales de tintes y aguas residuales petroquímicas, todas las cuales han logrado buenos efectos de tratamiento. A principios de la década de 1990, Estados Unidos construyó un sistema MBR en Ohio para tratar las aguas residuales industriales de una determinada planta de fabricación de automóviles. La capacidad de tratamiento era de 151 m3/d y la carga orgánica del sistema alcanzó los 6,3 kg de DQO/m3 · d. La tasa de eliminación de DQO fue del 94% y se degradó la gran mayoría de aceite y grasa. En los Países Bajos, una planta de extracción y procesamiento de grasas utiliza la tecnología tradicional de tratamiento de aguas residuales con zanja de oxidación para tratar sus aguas residuales de producción. Debido a la expansión de la escala de producción, el lodo se hincha y es difícil de separar.Finalmente, se utilizan módulos de membrana Zenon en lugar de tanques de sedimentación y el efecto operativo es bueno.
3、 Purificación de agua potable microcontaminada
Con el uso generalizado de fertilizantes nitrogenados e insecticidas en la agricultura, el agua potable también se ha contaminado en diversos grados. Lyonnaise des Eaux desarrolló el proceso MBR a mediados de la década de 1990, que tiene las funciones de desnitrificación biológica, adsorción de insecticidas y eliminación de turbidez. En 1995, la empresa construyó una fábrica en Douchy, Francia, con una capacidad de producción diaria de 400 m3 de agua potable. La concentración de nitrógeno en el efluente es inferior a 0,1 mg/L de NO2 y la concentración de insecticidas es inferior a 0,02 μ g/L.
4、Tratamiento de aguas residuales fecales
El contenido de materia orgánica en las aguas residuales fecales es alto y los métodos tradicionales de tratamiento de desnitrificación requieren una alta concentración de lodos. La separación sólido-líquido es inestable, lo que afecta la eficacia del tratamiento terciario. La aparición del MBR ha resuelto eficazmente este problema y ha hecho posible el tratamiento directo de las aguas residuales fecales sin dilución.
Japón ha desarrollado una tecnología de tratamiento de heces y orina conocida como sistema NS, cuyo componente principal es una combinación de un dispositivo de membrana plana y un biorreactor aeróbico de lodos activados de alta concentración. El sistema NS se construyó en la ciudad de Echigo, prefectura de Saitama, Japón, en 1985, con una capacidad de producción de 10 kL/d. En 1989, se construyeron nuevas instalaciones de tratamiento de aguas residuales en la prefectura de Nagasaki y la prefectura de Kumamoto. La película plana del sistema NS se instala en paralelo con docenas de grupos, cada uno con un área de aproximadamente 0,4 m2, para crear un dispositivo de marco que puede abrirse y enjuagarse automáticamente. El material de la membrana es una membrana de ultrafiltración de polisulfona con un peso molecular de corte de 20000. La concentración de lodos en el reactor se mantiene dentro del rango de 15000-18000 mg/L.En 1994, Japón contaba con más de 1.200 sistemas MBR utilizados para tratar aguas residuales fecales de más de 40 millones de personas.
5、 Tratamiento de lixiviados de vertedero/compost
Los lixiviados de vertederos y compost contienen altas concentraciones de contaminantes, y la calidad y cantidad del agua varían con el clima y las condiciones operativas. La tecnología MBR fue utilizada por múltiples plantas de tratamiento de aguas residuales para el tratamiento de este tipo de aguas residuales antes de 1994. La combinación de la tecnología MBR y RO no sólo puede eliminar SS, materia orgánica y nitrógeno, sino también eliminar eficazmente sales y metales pesados. Recientemente, Envirogen Corporation en los Estados Unidos desarrolló un MBR para el tratamiento de lixiviados de vertederos y construyó un dispositivo con una capacidad de procesamiento diaria de 400000 galones (aproximadamente 1500 m3/d) en Nueva Jersey, que se puso en funcionamiento a fines de 2000. Este MBR utiliza una mezcla de bacterias naturales para descomponer los hidrocarburos y los compuestos clorados en el lixiviado, y su concentración de contaminantes tratados es de 50 a 100 veces mayor que la de los dispositivos de tratamiento de aguas residuales convencionales.La razón para lograr este efecto de tratamiento es que el MBR puede retener bacterias eficientes y alcanzar una concentración bacteriana de 50000 mg/L. En la prueba piloto in situ, la DQO del afluente varió de varios cientos a 40000, y la tasa de eliminación de contaminantes alcanzó más del 90%.
Principales áreas de aplicación y porcentajes correspondientes de MBR en el país y en el extranjero:
Porcentaje de tipos de aguas residuales (%)
Aguas residuales industriales 27 Aguas residuales urbanas 12
Aguas residuales de construcción 24 basura 9
Alcantarillado doméstico 27
