KHÁM PHÁ CẤU TRÚC MÀNG LỌC MBR TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Màng lọc MBR trong xử lý nước thải là một phần không thể thiếu trong công nghệ sinh học hiện đại. Bởi chúng giúp nâng cao hiệu quả tách bùn – nước, tối ưu hóa hiệu suất xử lý và tiết kiệm diện tích công trình. Tuy nhiên, để phát huy tối đa hiệu quả, cần hiểu rõ cấu tạo của màng lọc MBR và các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của chúng trong thực tiễn. Hãy cùng Môi trường Phước Trình sẽ đi sâu phân tích trong bài viết dưới đây.

Cấu tạo màng lọc MBR trong xử lý nước thải

Màng MBR là một trong những thành phần quyết định đến chất lượng xử lý trong hệ thống. Để hiểu rõ hiệu quả vận hành, trước tiên cần nắm được đặc điểm cấu trúc của loại màng này.

Cấu trúc tổng thể của màng MBR

Màng lọc MBR trong xử lý nước thải thường được cấu tạo từ các sợi rỗng hoặc dạng tấm phẳng (flat sheet). Với thiết kế đặc biệt này, màng hoạt động như một lớp rào cản vi mô giúp giữ lại bùn hoạt tính, vi sinh vật và các chất rắn lơ lửng.

Sợi màng rỗng có đường kính siêu nhỏ, thường dưới 0.1 micron. Do đó cho phép nước sạch đi qua nhưng ngăn chặn hoàn toàn vi khuẩn và chất rắn. Dạng tấm phẳng thì có cấu tạo đồng nhất, độ bền cao, dễ dàng lắp đặt và bảo trì. Cả hai dạng đều có độ bền cơ học lớn, chống lại các tác động hóa học thường gặp trong môi trường nước thải. Cụ thể như pH thấp hoặc cao, clo, và các hợp chất hữu cơ.

Vật liệu chế tạo màng MBR

Các loại vật liệu phổ biến dùng để sản xuất màng MBR bao gồm Polyvinylidene Fluoride (PVDF), Polysulfone (PS), hoặc Polyethersulfone (PES). Đây là những vật liệu có khả năng kháng hóa chất cao, chống bám bẩn. Do đó tuổi thọ kéo dài lên đến 5–10 năm tùy điều kiện vận hành.

Đặc điểm ưu việt của các vật liệu này là khả năng chống oxy hóa, chịu nhiệt tốt và duy trì hiệu suất lọc ổn định trong thời gian dài. Đặc biệt, PVDF hiện là vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất trong màng MBR nhờ tính bền vững vượt trội.

Lớp bảo vệ và khung hỗ trợ

Ngoài phần màng lọc chính, màng MBR còn có thêm lớp bảo vệ và khung cố định nhằm tăng khả năng chống chịu. Đồng thời giúp giữ hình dạng trong suốt quá trình vận hành. Lớp khung này thường được làm từ nhựa hoặc thép không gỉ. Do đó chúng có thể chịu được lực dòng chảy và va đập nhẹ. Điều này giúp duy trì khoảng cách giữa các màng để tối ưu luồng nước.

Sự có mặt của khung đỡ cũng giúp quá trình rửa ngược dễ dàng hơn. Đồng thời, giảm nguy cơ tắc nghẽn và duy trì áp lực lọc ổn định.

Những yếu tố ảnh hưởng đến màng lọc trong MBR

Dù có cấu tạo bền vững và hiện đại, màng MBR trong xử lý nước thải vẫn chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố từ môi trường và cách vận hành hệ thống. Việc hiểu rõ các yếu tố này sẽ giúp người vận hành chủ động kiểm soát. Cũng như duy trì hiệu suất hệ thống.

Nồng độ bùn và đặc tính nước thải

Một trong những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của màng lọc là nồng độ bùn hoạt tính trong bể. Nếu bùn quá đặc, khả năng tắc nghẽn màng tăng lên. Vấn đề này gây sụt giảm lưu lượng và tăng áp lực lọc.

Ngoài ra, đặc tính của nước thải cũng có ảnh hưởng lớn. Nước thải chứa nhiều dầu mỡ, hóa chất khó phân hủy. Hoặc chất rắn không tan sẽ làm giảm tuổi thọ màng và tăng tần suất cần vệ sinh. Do đó, việc tiền xử lý nước thải trước khi vào MBR là vô cùng cần thiết.

Áp lực và lưu lượng dòng chảy

Khi màng MBR hoạt động, áp lực chân không hoặc áp lực dương được sử dụng để hút nước qua màng. Nếu áp lực quá cao sẽ gây phá hỏng cấu trúc màng. Trong khi đó, nếu quá thấp sẽ làm giảm lưu lượng lọc.

Lưu lượng dòng chảy không đồng đều cũng khiến một số khu vực màng bị quá tải. Điều này dẫn đến tích tụ bùn và tắc nghẽn cục bộ. Do đó, hệ thống cần duy trì áp lực và lưu lượng ổn định thông qua bộ điều khiển tự động.

Sự tích tụ chất bẩn và hiện tượng fouling

Fouling là hiện tượng bám cặn lên bề mặt màng. Đây là một vấn đề phổ biến trong hệ thống MBR. Lớp bẩn này có thể hình thành do vi sinh vật chết, protein. Hoặc các chất keo có trong nước thải.

Việc fouling diễn ra liên tục sẽ khiến màng mất dần khả năng lọc. Đồng thời làm tăng chi phí rửa và giảm tuổi thọ. Để khắc phục, cần thực hiện rửa ngược định kỳ bằng khí hoặc dung dịch hóa chất nhẹ, kết hợp với rửa cơ học nếu cần.

Điều kiện vận hành và bảo trì

Thời gian hoạt động liên tục, nhiệt độ nước thải, tần suất rửa màng và chế độ nghỉ của hệ thống cũng ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền và hiệu suất của màng. Nếu không tuân thủ lịch bảo trì định kỳ hoặc không vệ sinh đúng cách, màng sẽ nhanh xuống cấp. Điều này gây tốn kém trong việc thay thế và làm gián đoạn quy trình xử lý.

Chất lượng và tuổi thọ màng

Cuối cùng, chất lượng màng và nhà sản xuất cũng là yếu tố quan trọng. Màng lọc MBR giá rẻ, không rõ nguồn gốc thường dễ hư hỏng, nhanh bị fouling. Do đó chúng không chịu được điều kiện vận hành khắc nghiệt. Lựa chọn màng lọc từ các thương hiệu uy tín, được kiểm nghiệm đầy đủ sẽ giúp đảm bảo hiệu quả xử lý. Đồng thời làm giảm chi phí bảo trì dài hạn.

Kết luận

MBR trong xử lý nước thải là một trong những công nghệ tiên tiến, kết hợp giữa sinh học và màng lọc, mang lại hiệu suất xử lý vượt trội. Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp xử lý nước thải bằng công nghệ MBR hiệu quả, hãy liên hệ với Môi trường Phước Trình. Chúng tôi chuyên tư vấn, thiết kế và cung cấp hệ thống MBR chuẩn kỹ thuật – đúng nhu cầu – đạt tiêu chuẩn môi trường.