خلاصه ای از دانش غشا MBR

تفاوت در عملکرد و استفاده بین بیوراکتور غشا (MBR) و فوق فیلتر کردن زیر آب. چه چیزی باید در چه شرایطی استفاده شود؟

MBR در یک مخزن تهویه یا مخزن رسوب ثانویه قرار می گیرد، با مقدار زیادی از لجن فعال در ورودی.که در یک مخزن غشا قرار می گیرد و نیاز به طیف گسترده ای از الزامات نفوذ و قابلیت های قوی ضد آلودگی داردبه طور کلی، اگر فیلتراسیون فوق فلتراسیون به طور مستقیم بدون درمان بیشتر پس از روش های بیوشیمیایی استفاده شود، MBR استفاده می شود. اگر درمان بیشتری مورد نیاز باشد (به طور عمده برای حذف COD) ،در مرحله نهایی از فوق فیلتراسیون غوطه ور شدن استفاده می شود..

مزایا: فرآیند MBR ساده است، سرمایه گذاری کم است، فلتر کردن فوق العاده زیر آب دارای جریان عملیاتی بزرگ، نرخ بازیابی بالا و کیفیت آب خوب است

معایب: MBR دارای جریان عملیاتی کم است و برای تولید همان مقدار آب به غشای بیشتری نیاز دارد.فرآیند بالا فیلتر کردن غوطه ور شدن پیچیده است و نیاز به چندین تجهیزات پشتیبانی محیطی دارد..

تصویر
تصویر

فرآیند MBR

در زمینه تصفیه فاضلاب و استفاده مجدد از منابع آب، MBR، که به عنوان بیوراکتور غشا نیز شناخته می شود،یک تکنولوژی جدید تصفیه آب است که ترکیبی از فرآیند لجن فعال و تکنولوژی جدایی غشا است..

مقدمه کوتاه

در زمینه تصفیه فاضلاب و استفاده مجدد از منابع آب، MBR، که به نام Membrane Bio Reactor نیز شناخته می شود،یک تکنولوژی جدید تصفیه آب است که فرآیند لجن فعال را با تکنولوژی جدایی غشا ترکیب می کند.انواع مختلفی از غشا وجود دارد که با توجه به مکانیسم جداسازی آنها طبقه بندی می شوند، از جمله غشا های واکنش، غشا های تبادل یون، غشا های نفوذ پذیر و غیره.بر اساس خواص غشا، غشای طبیعی (بیوفیلم) و غشای مصنوعی (غشای ارگانیک و غیر ارگانیک) وجود دارد. با توجه به انواع ساختاری غشاها، نوع صفحه صاف، نوع لوله، نوع مارپیچ،و نوع فیبر توخالی.

ترکیب فرآیند

بیوراکتور غشا عمدتاً از اجزای جدایی غشا و یک بیوراکتور تشکیل شده است. بیوراکتور غشا که معمولاً ذکر می شود در واقع یک اصطلاح کلی برای سه نوع راکتور است:1 بیوراکتور غشای تهویه (AMBR)2 بیوراکتور غشا استخراج (EMBR) ؛ 3 بیوراکتور غشا جداسازی جامد / مایع (SLSMBR).

غشای تهویه

بیوراکتور غشا هوا در اولین بار در کوت پیتال دیده شد. reported in 1988 that the use of breathable dense membranes (such as silicone rubber membranes) or microporous membranes (such as hydrophobic polymer membranes) in plate or hollow fiber modules can achieve bubble free aeration into bioreactors while maintaining gas partial pressure below the bubble pointویژگی این فرآیند بهبود زمان تماس و بهره وری انتقال اکسیژن است.که برای کنترل فرآیند تهویه مفید است و توسط عوامل اندازه حباب و زمان اقامت در تهویه سنتی تحت تاثیر قرار نمی گیرد.همانطور که در شکل [1] نشان داده شده است.

غشای استخراج

بیوراکتور غشاء استخراج، که به عنوان EMBR (بیوراکتور غشاء استخراج) نیز شناخته می شود. به دلیل اسیدیت بالا یا وجود مواد سمی برای ارگانیسم ها،برخی از فاضلاب های صنعتی نباید با تماس مستقیم با میکروارگانیسم ها تصفیه شوند.در صورت وجود مواد سمی فروریزنده در فاضلاب، در صورت استفاده از فرآیندهای سنتی درمان بیولوژیکی هوازی، آلاینده ها مستعد تبخیر شدن با جریان هوا هستند.که منجر به جدا کردن گاز می شوداین امر نه تنها منجر به اثرات غیر پایدار درمان می شود بلکه باعث آلودگی هوا نیز می شود. برای مقابله با این چالش های فنی، دانشمند انگلیسی لیوینگستون EMB را مورد تحقیق و توسعه قرار داد.آب فاضلاب و لجن فعال با غشای جدا می شوند، و فاضلاب به داخل غشا می رود، در حالی که لجن فعال حاوی برخی از باکتری های تخصصی خارج از غشا می رود.و آلاینده های آلی می توانند به طور انتخابی از غشای آن عبور کنند و توسط میکروارگانیسم ها در طرف دیگر تجزیه شوند.به دلیل ماهیت مستقل واحدهای بیوراکتور و واحدهای گردش آب فاضلاب در هر دو طرف غشای استخراج، جریان آب هر واحد تأثیر کمی بر یکدیگر دارد.مواد مغذی و شرایط زندگی میکروبی در بیوراکتور تحت تاثیر کیفیت فاضلاب قرار نمی گیرندشرایط عملیاتی سیستم، مانند HRT و SRT،می تواند در محدوده مطلوب کنترل شود تا حداکثر میزان تخریب آلاینده را حفظ کند..

غشای جداکننده جامد و مایع

بیوراکتور غشاء جداسازی مایع جامد گسترده ترین و عمیق ترین نوع بیوراکتور غشاء در زمینه تصفیه آب است.این یک فناوری تصفیه آب است که از فرآیند جدایی غشا برای جایگزینی مخزن رسوب ثانویه در فرآیند سنتی لجن فعال استفاده می کند.در فن آوری بیولوژیکی سنتی تصفیه فاضلاب، جدایی آب لجن توسط گرانش در مخزن رسوب ثانویه تکمیل می شود.و کارایی جدایی آن به عملکرد رسوب لجن فعال بستگی دارد.. هرچه عملکرد رسوب بهتر باشد، کارایی جداسازی آب از لجن بالاتر است. ویژگی رسوب لجن به شرایط عملیاتی مخزن تهویه بستگی دارد.و بهبود خواص رسوب لجن نیاز به کنترل دقیق شرایط عملیاتی مخزن تهویه، که کاربرد این روش را محدود می کند. به دلیل نیاز به جدایی جامد از مایع در مخزن رسوب ثانویه،لجن در مخزن تهویه نمی تواند غلظت بالایی را حفظ کند.، معمولاً حدود 1.5 تا 3.5 میلی گرم در لیتر، که سرعت واکنش بیوشیمیایی را محدود می کند.

زمان نگهداری هیدرولیک (HRT) و عمر لجن (SRT) به یکدیگر وابسته هستند و افزایش بار حجمی و کاهش بار لجن اغلب یک تضاد ایجاد می کنند.سیستم همچنین تولید مقدار زیادی از لجن باقی مانده در طول کار، و هزینه دفع آن 25 تا 40 درصد از هزینه های عملیاتی دستگاه تصفیه فاضلاب را تشکیل می دهد. سیستم های سنتی تصفیه مدفوع فعال نیز مستعد گسترش مدفوع هستند.که منجر به تعلیق مواد جامد در فاضلاب و بدتر شدن کیفیت آب می شود..

در پاسخ به مسائل فوق، MBR تکنولوژی جدایی غشا را با تکنولوژی سنتی درمان بیولوژیکی ترکیب می کند.MBR به جداسازی زمان نگهداری لجن و زمان نگهداری هیدرولیکی می رسد، به طور قابل توجهی بهبود بهره وری جدایی جامد مایع.به دلیل افزایش غلظت لجن فعال در مخزن تهویه و ظهور باکتری های خاص (به ویژه گروه های باکتریایی غالب) در لجن، سرعت واکنش بیوشیمیایی افزایش می یابد. در عین حال، با کاهش نسبت F / M برای کاهش مقدار لجن اضافی تولید شده (حتی به صفر) ،بسیاری از مشکلات برجسته موجود در فرآیندهای سنتی لجن فعال اساسا حل شده است.

لجن فعال شده از بین می رود و سپس تحت فشار خارجی از طریق یک غشا فیلتر می شود.این شکل از بیوراکتور غشا نیاز به یک سیستم گردش مایع مخلوط را از بین می برد و به مکش آب متکی است، که منجر به مصرف انرژی نسبتا کم می شود؛ فضای بیشتری را اشغال می کند و از نوع جداگانه ای فشرده تر است و در سال های اخیر در زمینه تصفیه آب توجه ویژه ای را به خود جلب کرده است.با این حال، جریان غشا به طور کلی نسبتا کم است، و باعث می شود که آن را به آلودگی غشا و سخت برای تمیز کردن و جایگزین کردن پس از آلودگی.

بیوراکتور غشا ترکیبی نیز به بیوراکتور غشا یکپارچه در فرم تعلق دارد،با این تفاوت که اضافه کردن مواد پرکننده در داخل بیوراکتور برای تشکیل یک بیوراکتور غشا ترکیبی، که ویژگی های خاصی از راکتور را تغییر می دهد.

ویژگی های فرآیند

در مقایسه با بسیاری از فرآیندهای سنتی تصفیه آب بیولوژیکی، MBR دارای ویژگی های اصلی زیر است:

1、 کیفیت آب فاضلاب با کیفیت بالا و پایدار

با توجه به اثر موثر جداسازی غشا، بهره وری جداسازی بسیار بهتر از مخازن رسوب سنتی است.با مواد جامد معلق و توربیت نزدیک به صفرباکتری ها و ویروس ها به شدت حذف می شوند و کیفیت فاضلاب بهتر از استاندارد کیفیت آب مختلف داخلی صادر شده توسط وزارت ساخت و ساز (CJ25.1-89) است.می تواند به طور مستقیم به عنوان آب مختلف شهری غیر قابل نوشیدن استفاده شود..

در عین حال، جدایی غشا همچنین میکروارگانیسم ها را در بیوراکتور به طور کامل قطع می کند، به این ترتیب سیستم می تواند غلظت بالایی از میکروارگانیسم ها را حفظ کند.این نه تنها باعث بهبود کارایی کلی حذف آلاینده ها توسط دستگاه واکنش می شوددر عین حال، راکتور دارای سازگاری خوبی با تغییرات مختلف بار ورودی (کیفیت و مقدار آب) ، مقاوم در برابر بار های شوک است،و می تواند به طور پایدار کیفیت آب فاضلاب با کیفیت بالا را بدست آورد.

2、 تولید کم لجن اضافی

این فرآیند می تواند تحت بار حجم بالا و بار کم لجن کار کند، با تولید لجن باقیمانده کم (به طور نظری به صفر تخلیه لجن می رسد) ، کاهش هزینه های تصفیه لجن.

3、 اثر کوچکی که توسط محل تنظیم محدود نمی شود

بیوراکتور می تواند غلظت بالایی از زیست توده میکروبی را با بار حجم بالایی بر روی دستگاه تصفیه و اثر بزرگ حفظ کند، که منجر به صرفه جویی قابل توجهی در هزینه می شود.این پروسه ساده است، ساختار فشرده و مساحت کوچکی را اشغال می کند. آن توسط محل نصب محدود نمی شود و برای هر مناسبی مناسب است. می تواند به انواع زیرزمینی، نیمه زیرزمینی و زیرزمینی ساخته شود..

4、 می تواند از نیتروژن آمونیاک و مواد آلی که تجزیه آنها دشوار است، خارج شود

با توجه به جلوگیری کامل از میکروارگانیسم ها در بیوراکتور، حفظ و رشد میکروارگانیسم های آهسته تکثیر پذیر مانند باکتری های نیتریفیک را تسهیل می کند.در نتیجه بهبود بهره وری نایتریفیکیشن سیستمدر عین حال، می تواند زمان نگهداری هیدرولیک برخی از ترکیبات ارگانیک سرکش در سیستم را افزایش دهد،که برای بهبود کارایی تجزیه ترکیبات آلی ضدعفونی کننده مفید است.

5、 کار و مدیریت راحت، آسان برای دستیابی به کنترل خودکار

این فرآیند به جدایی کامل زمان نگهداری هیدرولیک (HRT) و زمان نگهداری لجن (SRT) می انجامد و کنترل عملیات را انعطاف پذیرتر و پایدارتر می کند.این یک تکنولوژی جدید است که در تصفیه فاضلاب اجرا می شود و می تواند کنترل خودکار میکرو کامپیوتری را به دست آورد.، مدیریت عملیات را راحت تر می کند.

6、 آسان برای تبدیل از صنایع دستی سنتی

این فرآیند می تواند به عنوان یک واحد تصفیه عمیق برای فرآیندهای سنتی تصفیه فاضلاب باشد.و چشم انداز گسترده ای برای استفاده در زمینه هایی مانند تصفیه عمیق فاضلاب از تصفیهگاه های فاضلاب ثانویه شهری دارد (به این ترتیب به استفاده مجدد در مقیاس بزرگ از فاضلاب شهری می رسد).

بیوراکتورهای غشا نیز دارای برخی از کمبودها هستند که عمدتاً در جنبه های زیر آشکار می شوند:

هزینه های بالای غشا منجر به سرمایه گذاری بیشتر در زیرساخت برای بیوراکتورهای غشا در مقایسه با فرآیندهای سنتی تصفیه فاضلاب می شود.

آلودگی غشا به احتمال زیاد رخ می دهد که باعث ناراحتی در کار و مدیریت می شود.

مصرف انرژی بالا: اولاً، فرآیند جدایی آب زباله MBR باید یک فشار محرک غشا را حفظ کند. دوم، غلظت MLSS در مخزن MBR بسیار بالا است.برای حفظ سرعت انتقال اکسیژن کافیبرای افزایش جریان غشا و کاهش آلودگی غشا، لازم است که میزان جریان را افزایش داده و سطح غشا را بشویید.در نتیجه مصرف انرژی بیشتر از MBR در مقایسه با فرآیندهای سنتی درمان بیولوژیکی.

فیلم فرآوری

غشا را می توان از مواد مختلف، از جمله فاز مایع، فاز جامد و حتی فاز گازی تهیه کرد. اکثریت قریب به اتفاق غشا های جدایی در حال حاضر استفاده می شوند غشا های فاز جامد هستند.با توجه به اندازه های مختلف منافذمی توان آن را به غشا های میکروفیلتراسیون، غشا های فوقفیلتراسیون، غشا های نانوفیلتراسیون و غشا های آسموز معکوس تقسیم کرد.می توان آن را به غشای غیر ارگانیک و غشای ارگانیک تقسیم کرد.غشای غیر ارگانیک عمدتا غشای درجه میکروفیلتر است. غشای می تواند همگن یا ناهمگن باشد و می تواند شارژ شده یا از نظر الکتریکی خنثی باشد.غشای به طور گسترده ای در تصفیه فاضلاب استفاده می شود عمدتا غشای اسیمتریک جامد است که از مواد پلیمر آلی تهیه شده است..

معیارهای طبقه بندی و طبقه بندی غشا:

1、 مواد غشا MBR

1مواد پلیمر فیلم آلی: پلیولفین، پلی اتیلن، پلی آکریلونیتریل، پلی سولفون، پلی آمید عطرآمیزی، فلورپولیمر و غیره

غشای ارگانیک هزینه های نسبتاً پایین، ارزان قیمت، فرآیندهای تولید بالغ، اندازه و اشکال مختلف منافذ را دارند و به طور گسترده ای استفاده می شوند.آنها در طول کار مستعد آلودگی هستند.، قدرت کم دارند و عمر خدمت کوتاه دارند.

2غشای غیر ارگانیک: این نوع غشای جامد است که یک غشای نیمه نفوذ پذیر از مواد غیر ارگانیک مانند فلزات، اکسید فلز، سرامیک، شیشه متخلخل، زئولیت،مواد پلیمر غیر ارگانیک، و غیره

غشا های غیر ارگانیک که در حال حاضر در MBR استفاده می شوند عمدتا غشا های سرامیکی هستند که مزایای استفاده از آنها در محیط هایی با pH = 0-14 ، فشار P < 10MPa و دمای < 350 ° C را دارند.آنها جریان بالا و مصرف انرژی نسبتا کم دارند، باعث می شود که آنها در تصفیه آب های فاضلاب صنعتی با غلظت بالا بسیار رقابتی باشند. معایب آنها عبارتند از: هزینه بالا، مقاومت ضد قلیایی، انعطاف پذیری پایین،و مشکل در پردازش و آماده سازی فیلم.

2、 اندازه منافذ غشای MBR

غشاهایی که معمولاً در فناوری MBR استفاده می شوند غشاهای میکروفیلتراسیون (MF) و غشاهای فوقفیلتراسیون (UF) هستند که بیشتر آنها دارای اندازه منافذ 0.1-0.4 μm هستند.که برای رآکتورهای غشایی از نوع جدایی جامد و مایع کافی است.

مواد پلیمری که معمولا برای غشا های میکروفیلتراسیون استفاده می شوند عبارتند از پلی کربنات، استر سلولز، فلوراید پلی وینیلیدن، پلی سولفون، پلی تترافلوروائتیلن، پلی وینیل کلرید،پلی اتیریمید، پلی پروپیلن، پلی اتری اتریکتون، پلی آمید و غیره

مواد پلیمری رایج برای فوق فلتر کردن شامل پلی سولفون، پلی اترسولفون، پلی آمید، پلی آکریلونیتریل (PAN) ، پلی وینیلیدن فلوراید، استر سلولز، پلی اتریترکتون، پلی آمید،پلی اتریامید، و غیره

3、 ماژول غشا MBR

برای تسهیل تولید و نصب صنعتی، بهبود کارایی غشا و دستیابی به حداکثر سطح غشا در هر واحد حجم،غشا معمولاً در یک واحد تجهیزات پایه در نوعی شکل جمع آوری می شود، و تحت یک نیروی محرک خاص، جدایی اجزای مختلف در مایع مخلوط تکمیل می شود. این نوع دستگاه ماژول غشا نامیده می شود.

پنج نوع متداول از اجزای غشا در صنعت وجود دارد:

ماژول صفحه و قاب، ماژول زخم مارپیچی، ماژول لوله ای، ماژول فیبر توخالی و ماژول موی موی. دو مورد اول از فیلم مسطح استفاده می کنند، در حالی که سه مورد دوم از فیلم لوله ای استفاده می کنند.قطر غشاء لوله دایره ای>10mmنوع موی -0.5 ~ 10.0mm؛ نوع فیبر توخالی < 0.5mm>.

جدول: ویژگی های اجزای مختلف غشا

اشکال ماژول غشا که معمولاً در فرآیند MBR استفاده می شود شامل نوع قاب صفحه ، نوع لوله دایره ای و نوع فیبر حفره ای است.

این یکی از اولین فرم های ماژول غشا است که در فناوری MBR استفاده می شود، با ظاهر مشابه یک فشار فیلتر صفحه و قاب معمولی. مزایای آن عبارتند از: ساخت و مونتاژ ساده،عملکرد مناسب، نگهداری، تمیز کردن و تعویض آسان است. معایب آن عبارتند از: مهر و موم پیچیده، از دست دادن فشار بالا و تراکم بسته بندی پایین.

نوع لوله گرد:

این دستگاه از یک غشا و یک پشتیبانی غشا تشکیل شده است و دو حالت عملکرد دارد: نوع فشار داخلی و نوع فشار خارجی.جایی که آب ورودی از داخل لوله وارد می شود و آب نفوذی از خارج لوله خارج می شودقطر غشا بین 6 تا 24 میلی متر است. مزایای غشا لوله دایره ای عبارتند از: مایع تغذیه می تواند جریان آشفته را کنترل کند ، مسدود کردن آن آسان نیست ، تمیز کردن آن آسان است و از دست دادن فشار آن کم است.معایب این است که تراکم بسته بندی کم است.

نوع فیبر توخالی:

قطر بیرونی به طور کلی 40-250 μm و قطر داخلی 25-42 μm است. مزایا مقاومت بالا در برابر فشرده سازی و مقاومت در برابر تغییر شکل است.قطعات اغلب به طور مستقیم در راکتور بدون نیاز به ظروف تحت فشار قرار می گیرند، تشکیل یک بیوراکتور غشاء غوطه ور. به طور کلی این یک جزء غشاء فشار خارجی است. مزایای آن عبارتند از: تراکم بسته بندی بالا؛ هزینه نسبتا کم؛ طول عمر طولانی،می توان از غشا های فیبر خالی نیلونی با خواص فیزیکی و شیمیایی پایدار و نفوذ پذیری پایین استفاده کرد· غشا مقاومت فشار خوبی دارد و به مواد حمایتی نیاز ندارد. معایب آن این است که به انسداد حساس است.و آلودگی و قطب بندی غلظت تاثیر قابل توجهی بر عملکرد جداسازی غشای.

الزامات کلی برای طراحی ماژول غشا MBR:

پشتیبانی مکانیکی کافی برای غشا فراهم کنید، کانال های جریان صاف را تضمین کنید و گوشه های مرده و مناطق آب ایستاده را از بین ببرید.

مصرف انرژی پایین، به حداقل رساندن قطبی شدن غلظت، بهبود کارایی جداسازی و کاهش آلودگی غشا؛

بیشترین تراکم بسته بندی ممکن، نصب آسان، تمیز کردن و تعویض

O دارای مقاومت مکانیکی، ثبات شیمیایی و حرارتی کافی است.

انتخاب اجزای غشا باید به طور جامع هزینه، تراکم بسته بندی، سناریوهای کاربرد، فرآیندهای سیستم، آلودگی غشا و تمیز کردن، عمر خدمت و غیره را در نظر بگیرد.

حوزه کاربرد
در اواسط تا اواخر دهه 1990، بیوراکتورهای غشا به مرحله کاربرد عملی در خارج از کشور وارد شده بودند.اولین کسی بود که یک بیوراکتور غشا لوله ای فوق فیلتر را راه اندازی کرد و آن را برای تصفیه فاضلاب شهری استفاده کرد.به منظور صرفه جویی در مصرف انرژی، این شرکت همچنین ماژول های غشاء فیبر توخالی غوطه ور را توسعه داده است.بيو رآکتور غشا که توسط اين شرکت توسعه يافته در بيشتر از ده جاي از جمله ايالات متحده استفاده شده، آلمان، فرانسه و مصر، با مقیاس بین 380m3/d تا 7600m3/d. Mitsubishi Rayon همچنین یک تامین کننده شناخته شده از غشا های فیبر توخالی غوطه ور در جهان است،و سالها تجربه در استفاده از MBR را جمع آوری کرده استاین شرکت چندین پروژه واقعی MBR را در ژاپن و کشورهای دیگر ساخته است. شرکت کوبوتا در ژاپن یک شرکت رقابتی دیگر در کاربرد عملی بیوراکتورهای غشا است.تولید غشای صفحه با ویژگی هایی مانند جریان بالابرخی از محققان و شرکت های داخلی نیز در حال تلاش برای استفاده عملی از MBR هستند.

امروزه، بیوراکتورهای غشا در زمینه های زیر استفاده می شوند:
1、 تصفیه فاضلاب شهری و استفاده مجدد از آب ساختمان

اولین کارخانه تصفیه آب فاضلاب با استفاده از فناوری MBR توسط شرکت آمریکایی Dorr Oliver در سال 1967 ساخته شد که 14 متر3/روز آب فاضلاب را تصفیه کرد.یک سیستم بازیافت فاضلاب در یک ساختمان بلند در ژاپن به کار گرفته شددر سال ۱۹۸۰، ژاپن دو کارخانه تصفیه MBR با ظرفیت پردازش ۱۰ متر در روز و ۵۰ متر در روز ساخت. در اوایل دهه ۱۹۹۰، ۳۹ کارخانه از این نوع در ژاپن فعال بودند.با ظرفیت پردازش حداکثر 500m3/d، و بیش از 100 ساختمان بلند از MBR برای تصفیه فاضلاب و استفاده مجدد از آن در آبراه های میانگین استفاده می شود. در سال 1997، Wessex بزرگترین سیستم MBR در جهان را در پورلوک، انگلستان ایجاد کرد،با ظرفیت پردازش روزانه 2000 m3در سال 1999، Wessex همچنین یک کارخانه 13000 m3/d MBR را در Swanage، Dorset ساخته است.
در ماه مه 1998، سیستم آزمایشی بیوراکتور غشا ای یکپارچه که توسط دانشگاه Tsinghua انجام می شود، گواهینامه ملی را گذراند. در اوایل 2000،دانشگاه تسنگوا یک سیستم عملی MBR را در بیمارستان شهرستان هایدیان در پکن برای تصفیه فاضلاب بیمارستان ساخته استاین پروژه در ژوئن 2000 تکمیل و به کار گرفته شد و در حال حاضر به طور عادی در حال کار است.پروفسور یانگ زاویان و تیم تحقیقاتی او از دانشگاه تیانجین یک پروژه نمایشی MBR را در ساختمان Puchen در پارک صنعتی فناوری جدید تیانجین تکمیل کردنداین سیستم روزانه 25 تن فاضلاب را تصفیه می کند که برای شستشوی توالت ها و پاشاندن فضاهای سبز استفاده می شود. این سیستم مساحت 10 متر مربع را پوشش می دهد و 0.7 کیلو وات · ساعت انرژی در هر تن فاضلاب.

2、 تصفیه فاضلاب صنعتی

از دهه ی ۱۹۹۰، اهداف تصفیه ی MBR به طور مداوم گسترش یافته است.MBR همچنین در تصفیه فاضلاب صنعتی توجه گسترده ای داشته است، مانند تصفیه فاضلاب صنعت مواد غذایی، فاضلاب پردازش آب، فاضلاب آبداری، فاضلاب تولید لوازم آرایشی، فاضلاب رنگ و فاضلاب پتروشیمی،که همگی به اثرات خوب درمان دست یافته انددر اوایل دهه 1990، ایالات متحده یک سیستم MBR را در اوهایو برای تصفیه فاضلاب صنعتی از یک کارخانه تولید خودرو ساخته است. ظرفیت تصفیه 151m3/d بود.و بار ارگانیک سیستم به 6 رسید.3kgCOD/m3 · d. میزان حذف COD 94٪ بود و اکثریت عمده روغن و چربی تخریب شدند.یک کارخانه استخراج و پردازش چربی از تکنولوژی سنتی تصفیه فاضلاب خندق اکسیداسیون برای تصفیه فاضلاب تولید خود استفاده می کند.به دلیل گسترش مقیاس تولید، لجن متورم می شود و جدا کردن آن دشوار است. در نهایت، ماژول های غشا Zenon به جای مخازن رسوب استفاده می شود و اثر عملیاتی خوب است.

3、 تصفیه آب آشامیدنی میکرو آلوده

با استفاده گسترده از کودهای نیتروژنی و حشره کش در کشاورزی، آب آشامیدنی نیز به میزان های متفاوت آلوده شده است.Lyonnaise des Eaux فرآیند MBR را در اواسط دهه 1990 توسعه داددر سال 1995، این شرکت یک کارخانه در Douchy ساخت.فرانسه با ظرفیت تولید روزانه 400m3 آب آشامیدنیغلظت نیتروژن در فاضلاب کمتر از 0.1mg/L NO2 و غلظت حشره کش کمتر از 0.02 μg/L است.

4、 تصفیه فاکال فاضلاب

محتوای مواد آلی در فاضلاب فاکال بالا است و روش های سنتی درمان از نیترات نیاز به غلظت بالای لجن دارد. جدایی جامد-سیال ناپایدار است.که بر اثربخشی درمان سوم تاثیر می گذاردظهور MBR به طور موثر این مشکل را حل کرده و امکان تصفیه مستقیم فاکال فاضلاب بدون رقیق کردن را فراهم کرده است.

ژاپن یک تکنولوژی تصفیه مدفوع و ادرار را توسعه داده است که به عنوان سیستم NS شناخته می شود،که جزء اصلی آن ترکیبی از یک دستگاه غشا مسطح و یک بیوراکتور آلبوم فعال با غلظت بالا استسیستم NS در سال 1985 در شهر Echigo، Saitama Prefecture، ژاپن ساخته شد، با ظرفیت تولید 10kL/d. در سال 1989،تاسیسات تصفیه فاضلاب جدید در استان ناگاساکی و استان کواماموتو ساخته شدفیلم مسطح در سیستم NS به طور موازی با ده ها گروه نصب می شود، هر کدام با مساحت حدود 0.4 متر مربع، برای ایجاد یک دستگاه فریم که می تواند به طور خودکار باز و شستشو شود.ماده غشا غشا با فلتر فوق العاده پلی سولفون با وزن مولکولی 20000 است• غلظت لجن در راکتور در محدوده 15000-18000mg/L حفظ می شود. تا سال 1994، ژاپن بیش از 1200 سیستم MBR برای تصفیه فاضلاب بیش از 40 میلیون نفر داشت.

5、 محل دفن زباله ها/معالجه لیچات کمپوست

محل دفن زباله ها/آبهای کمپوست حاوی غلظت های بالایی از آلاینده ها است و کیفیت و مقدار آب آن با آب و هوا و شرایط عملیاتی متفاوت است.فناوری MBR قبل از سال 1994 توسط چندین کارخانه تصفیه فاضلاب برای تصفیه این نوع فاضلاب استفاده می شدترکیب فناوری MBR و RO نه تنها می تواند SS، ماده آلی و نیتروژن را از بین ببرد، بلکه به طور موثر نمک و فلزات سنگین را نیز از بین ببرد. Envirogen Corporation in the United States developed an MBR for the treatment of leachate from landfills and built a device with a daily processing capacity of 400000 gallons (approximately 1500m3/d) in New Jersey، که در پایان سال 2000 راه اندازی شد. این MBR از یک باکتری مخلوط طبیعی برای تجزیه هیدروکربن ها و ترکیبات کلر شده در لیچات استفاده می کند.و غلظت آن از آلاینده های درمان شده 50 تا 100 برابر دستگاه های سنتی تصفیه فاضلاب استدلیل دستیابی به این اثر درمان این است که MBR می تواند باکتری های کارآمد را حفظ کند و غلظت باکتری 50000mg / L را به دست آورد.COD نفوذی از چند صد تا 40000، و میزان حذف آلاینده ها به بیش از 90٪ رسید.

زمینه های اصلی کاربرد و درصد مربوطه از MBR در داخل و خارج از کشور:

درصد انواع فاضلاب (%)

فاضلاب صنعتی 27 فاضلاب شهری 12

فاضلاب ساختمانی 24 زباله 9

فاضلاب خانگی 27