Sistem Pengolahan Air Limbah Mbr

Bioreaktor membran MBR (MBR) adalah metode pengolahan air limbah yang efisien, menggabungkan teknologi pemisahan membran dan teknologi pengolahan biologis. Prinsip kerjanya terutama didasarkan pada poin-poin berikut:

Teknologi pemisahan membran: Membran MBR dipisahkan menggunakan teknologi membran ultrafiltrasi atau mikrofiltrasi, menggantikan tangki sedimentasi sekunder dan unit filtrasi konvensional dalam proses pengolahan limbah tradisional. Teknologi ini dapat secara efektif memerangkap lumpur aktif dan bahan organik makromolekul, sehingga mencapai pemisahan padat-cair.

Teknologi pengolahan biologis: Proses membran MBR menggunakan peralatan pemisahan membran untuk memerangkap lumpur aktif dan bahan organik makromolekul dalam tangki reaksi biokimia, sehingga menghilangkan kebutuhan akan tangki sedimentasi sekunder. Hal ini meningkatkan konsentrasi lumpur aktif secara signifikan, waktu retensi hidrolik (HRT) dan waktu retensi lumpur (SRT) dapat dikontrol secara terpisah, dan zat refraktori terus-menerus bereaksi dan terdegradasi di dalam reaktor.

Pemisahan padat-cair efisiensi tinggi: Kapasitas pemisahan padat-cair efisiensi tinggi dari bioreaktor membran MBR menjadikan kualitas air limbah baik, dengan kadar zat tersuspensi dan kekeruhan mendekati nol, serta dapat memerangkap polutan biologis seperti E. coli. Kualitas limbah setelah pengolahan jelas lebih unggul dibandingkan proses pengolahan air limbah tradisional, dan merupakan teknologi daur ulang sumber daya air limbah yang efisien dan ekonomis.

Optimalisasi efek pengolahan: Proses membran MBR sangat memperkuat fungsi bioreaktor melalui teknologi pemisahan membran, dan merupakan salah satu teknologi pengolahan air limbah baru yang paling menjanjikan dibandingkan dengan metode pengolahan biologis tradisional. Keunggulannya antara lain tingkat penghilangan polutan yang tinggi, ketahanan yang kuat terhadap pembengkakan lumpur, serta kualitas efluen yang stabil dan andal.

Sistem bioreaktor membran (MBR) secara umum terdiri dari bagian-bagian berikut:

1. Sumur air masuk: sumur air masuk dilengkapi dengan lubang luapan dan pintu air masuk. Jika volume air melebihi beban sistem atau terjadi kecelakaan pada sistem pengolahan, pintu air masuk akan ditutup, dan limbah langsung dibuang ke sungai atau jaringan pipa kota terdekat melalui lubang luapan.

2. Kisi-kisi: limbah sering mengandung banyak kotoran, untuk memastikan operasi normal bioreaktor membran, perlu untuk mencegat semua jenis serat, terak, kertas bekas, dan kotoran lainnya di luar sistem, jadi perlu mengatur kisi sebelum sistem, dan secara teratur membersihkan terak kisi.

3. Tangki pengatur: Kuantitas dan kualitas limbah yang terkumpul berubah seiring waktu. Untuk memastikan operasi normal sistem pengolahan selanjutnya dan mengurangi beban operasi, kuantitas dan kualitas limbah perlu disesuaikan. Oleh karena itu, tangki pengatur dirancang sebelum memasuki sistem pengolahan biologis. Tangki pengkondisian perlu dibersihkan dari sedimen secara berkala. Kolam pengatur umumnya diatur hingga meluap, yang dapat memastikan operasi normal sistem ketika beban terlalu besar.

4. Pengumpul rambut: Dalam sistem pengolahan air, karena air limbah mandi yang dikumpulkan mengandung sejumlah kecil rambut dan serat serta serpihan halus lainnya yang tidak dapat dicegat sepenuhnya oleh jaringan, hal itu akan menyebabkan penyumbatan pada pompa dan reaktor MBR, sehingga mengurangi efisiensi pengolahan, jadi bioreaktor membran yang diproduksi oleh perusahaan kami telah dipasang pengumpul rambut.

5. Tangki reaksi MBR: Degradasi polutan organik dan pemisahan lumpur dan air dilakukan di dalam tangki reaksi MBR. Sebagai bagian inti dari sistem pengolahan, tangki reaksi ini mencakup koloni mikroba, komponen membran, sistem pengumpulan air, sistem efluen, dan sistem aerasi.

6. Perangkat desinfeksi: Sesuai dengan kebutuhan air, sistem MBR yang diproduksi oleh perusahaan kami dirancang dengan perangkat desinfeksi, yang secara otomatis dapat mengontrol dosis.

Membran dalam MBR (bioreaktor membran) terutama dibagi menjadi beberapa jenis berikut, masing-masing dengan karakteristik unik:

Membran serat berongga:

Bentuk fisik: Membran serat berongga merupakan struktur bundel, tersusun atas ribuan serat berongga kecil, bagian dalam serat merupakan saluran cairan, bagian luar merupakan air limbah yang akan diolah.

Fitur: Kepadatan area tinggi: terdapat luas permukaan membran per satuan volume yang besar, menjadikan peralatan ringkas dan berukuran kecil. Pencucian gas yang praktis: Permukaan film dapat dicuci langsung melalui aerasi, yang membantu mengurangi polusi membran.

Mudah dipasang dan diganti: Desain modular untuk perawatan dan peningkatan yang mudah.

Distribusi ukuran pori seragam: efek pemisahannya baik, dan tingkat retensi materi tersuspensi dan mikroorganisme tinggi.

Klasifikasi: termasuk film tirai dan film datar, film tirai sering digunakan untuk MBR terendam, film datar cocok untuk MBR eksternal.

Film datar:

Bentuk fisik: Diafragma dipasang pada penyangga, dan kedua sisinya masing-masing adalah air limbah yang akan diolah dan cairan yang meresap.

Fitur:

Struktur stabil: diafragma halus, kekuatan mekanik tinggi, tidak mudah mengalami deformasi, kemampuan kompresi kuat.

Efek pembersihan yang baik: Permukaan mudah dibersihkan, dan polutan dapat dihilangkan secara efektif melalui pembersihan kimiawi dan penggosokan fisik.

Ketahanan aus: Dalam operasi jangka panjang, keausan permukaan film kecil, dan masa pakai relatif lama.

Cocok untuk pemisahan padat-cair: efek intersepsi materi tersuspensi dengan partikel besar sangat baik.

Cocok untuk proyek skala besar: Desain modular mudah diperluas dan cocok untuk fasilitas pengolahan limbah skala besar.

Film berbentuk tabung:

Bentuk fisik: Bahan membran dililitkan pada badan penyangga tabung, dan air limbah mengalir dalam tabung dan menembus cairan dari dinding tabung.

Fitur:

Kemampuan anti-polusi yang kuat: Desain saluran aliran internal memfasilitasi pembentukan turbulensi dan mengurangi pengendapan polutan pada permukaan membran.

Kemampuan membersihkan sendiri yang baik: aliran cairan berkecepatan tinggi dalam tabung membantu mencuci permukaan membran dan mengurangi polusi membran.

Beradaptasi dengan air limbah dengan kadar materi tersuspensi tinggi: konsentrasi materi tersuspensi dan materi berserat yang tinggi memiliki kapasitas pengolahan yang lebih baik.

Perawatan mudah: Jika satu komponen membran rusak, komponen tersebut dapat diganti secara terpisah, tanpa memengaruhi operasi sistem secara keseluruhan.

Peran sistem MBR dalam pengolahan limbah terutama tercermin dalam aspek-aspek berikut:

Pemisahan padat-cair yang efisien. MBR menggunakan membran untuk mencapai pemisahan padat-cair yang efisien, meningkatkan kualitas efluen secara signifikan, mendekati nol zat tersuspensi dan kekeruhan, serta menghilangkan bakteri dan virus secara signifikan.

Konsentrasi mikroba tinggi. MBR mampu mempertahankan konsentrasi lumpur aktif yang tinggi dan meningkatkan beban organik pengolahan biologis, sehingga mengurangi jejak fasilitas pengolahan air limbah.

Mengurangi kelebihan lumpur. Berkat efek intersepsi MBR, produksi lumpur residu dapat dikurangi dan biaya pengolahan lumpur dapat dikurangi. 34

Penghapusan nitrogen amonia yang efektif. Sistem MBR dapat menjebak mikroorganisme dengan siklus generasi yang panjang, seperti bakteri nitrifikasi, sehingga dapat mendegradasi nitrogen amonia dalam air secara efektif.

Hemat ruang dan kurangi konsumsi energi. Sistem MBR, melalui pemisahan padat-cair yang efisien dan bioenrichment, mempersingkat waktu tinggal hidraulik unit pengolahan, mengurangi luas bioreaktor, dan mengurangi konsumsi energi unit pengolahan berkat efisiensi membran yang tinggi.

Meningkatkan kualitas air. Sistem MBR menyediakan limbah berkualitas tinggi yang memenuhi standar pembuangan atau persyaratan penggunaan ulang yang lebih ketat.

Singkatnya, bioreaktor membran MBR memainkan peran penting dalam pengolahan limbah, termasuk pemisahan padat-cair yang efisien, meningkatkan konsentrasi mikroba, mengurangi lumpur sisa, menghilangkan nitrogen amonia secara efektif, menghemat ruang dan mengurangi konsumsi energi, dll. Ini adalah teknologi sumber daya limbah yang efisien dan ekonomis.

Pada akhir 1990-an, bioreaktor membran (MBR) telah memasuki tahap aplikasi praktis. Saat ini, bioreaktor membran (MBR) telah banyak digunakan di bidang-bidang berikut:

1. Pengolahan limbah perkotaan dan penggunaan kembali air di gedung-gedung

Pada tahun 1967, sebuah instalasi pengolahan air limbah menggunakan proses MBR dibangun oleh sebuah perusahaan di Amerika Serikat, yang mengolah 14 m³/hari air limbah. Pada tahun 1977, sistem daur ulang limbah diterapkan di sebuah gedung tinggi di Jepang. Pada pertengahan 1990-an, terdapat 39 instalasi serupa yang beroperasi di Jepang, dengan kapasitas pengolahan hingga 500 m³/hari, dan lebih dari 100 gedung tinggi menggunakan MBR untuk mengolah limbah kembali ke saluran air tengah.

2. Pengolahan air limbah industri

Sejak tahun 1990-an, objek pengolahan MBR terus meluas, selain penggunaan kembali air, pengolahan limbah tinja, aplikasi MBR dalam pengolahan air limbah industri juga telah banyak diperhatikan, seperti pengolahan air limbah industri makanan, air limbah pengolahan perairan, air limbah akuakultur, air limbah produksi kosmetik, air limbah pewarna, air limbah petrokimia, telah memperoleh hasil pengolahan yang baik.

3. Pemurnian air minum mikro-tercemar

Dengan meluasnya penggunaan pupuk nitrogen dan insektisida di bidang pertanian, air minum juga telah tercemar hingga tingkat yang bervariasi. Pada pertengahan 1990-an, perusahaan mengembangkan proses MBR yang menggabungkan fungsi penghilangan nitrogen biologis, penyerapan insektisida, dan penghilangan kekeruhan secara bersamaan. Konsentrasi nitrogen dalam limbah kurang dari 0,1 mgNO2/L, dan konsentrasi pestisida kurang dari 0,02 μg/L.

4. Pengolahan limbah tinja

Kandungan bahan organik dalam limbah tinja sangat tinggi, metode pengolahan denitrifikasi tradisional membutuhkan konsentrasi lumpur yang tinggi, dan pemisahan padat-cair tidak stabil, sehingga memengaruhi efektivitas pengolahan tersier. Munculnya MBR memecahkan masalah ini dengan baik, dan memungkinkan pengolahan limbah tinja secara langsung tanpa pengenceran.

5. Pengolahan lindi TPA/pupuk

Lindi TPA/kompos mengandung konsentrasi polutan yang tinggi, dan kualitas serta jumlah airnya bervariasi dengan kondisi iklim dan kondisi operasi. Teknologi MBR digunakan di banyak instalasi pengolahan limbah sebelum tahun 1994. Melalui kombinasi teknologi MBR dan RO, tidak hanya SS, bahan organik, dan nitrogen yang dapat dihilangkan, tetapi juga garam dan logam berat dapat dihilangkan secara efektif. MBR menggunakan campuran bakteri yang terjadi secara alami untuk memecah hidrokarbon dan senyawa terklorinasi dalam lindi dan mengolah kontaminan pada konsentrasi 50 hingga 100 kali lebih tinggi daripada unit pengolahan air limbah konvensional. Alasan untuk efek pengolahan ini adalah bahwa MBR dapat mempertahankan bakteri yang sangat efisien dan mencapai konsentrasi bakteri 5000g/m2. Dalam uji coba lapangan, COD cairan masuk adalah beberapa ratus hingga 40000mg/L, dan tingkat penghilangan polutan lebih dari 90%.

Bidang utama dan arah penerapan

A. Peningkatan instalasi pengolahan air limbah perkotaan yang sudah ada, terutama instalasi air yang kualitas limbahnya sulit memenuhi baku mutu atau debit pengolahannya meningkat drastis dan luas arealnya tidak dapat diperluas.

B. Kawasan pemukiman yang belum memiliki sistem jaringan drainase, seperti kawasan pemukiman, kawasan wisata, kawasan wisata alam, dan lain-lain.

C. Area atau tempat dengan kebutuhan penggunaan kembali limbah, seperti hotel, tempat pencucian mobil, pesawat penumpang, toilet bergerak, dll., memanfaatkan sepenuhnya karakteristik MBR, seperti luas lantai kecil, peralatan kompak, kontrol otomatis, fleksibilitas, dan kenyamanan.

D. Pengolahan air limbah industri dengan konsentrasi tinggi, beracun, dan sulit terdegradasi. Limbah industri seperti kertas, gula, alkohol, kulit, asam lemak sintetis, dan industri lainnya merupakan sumber polusi titik yang umum. MBR dapat secara efektif mengolah air limbah yang tidak memenuhi standar proses pengolahan konvensional dan dapat digunakan kembali.

E. Pengolahan dan penggunaan kembali lindi tempat pembuangan akhir.

F. Aplikasi instalasi pengolahan air limbah skala kecil. Karakteristik teknologi membran sangat cocok untuk mengolah air limbah skala kecil.

Sistem bioreaktor membran (MBR) telah menjadi salah satu teknologi baru dalam pengolahan dan pemanfaatan kembali air limbah karena kualitas airnya yang bersih, jernih, dan stabil. Di tengah standar lingkungan air yang semakin ketat saat ini, MBR telah menunjukkan potensi pengembangannya yang luar biasa, dan akan menjadi pesaing kuat untuk menggantikan teknologi pengolahan air limbah tradisional di masa mendatang.