10 beneficios del uso de membranas MBR en el tratamiento de agua.

La tecnología de biorreactores de membrana (MBR) se utiliza comúnmente cuando el tratamiento de aguas residuales requiere una calidad de efluente garantizada con un mínimo de espacio. Combina el tratamiento biológico con la filtración por membrana, de modo que la membrana retiene la biomasa y los sólidos en suspensión, mientras que los microorganismos se utilizan para tratar los contaminantes biodegradables.

En un proyecto industrial, municipal, comercial o descentralizado, el rendimiento de una membrana no es el único factor a considerar. El pretratamiento, la aireación, la carga de la membrana, la estrategia de limpieza y las características de las aguas residuales también son importantes. Al trabajar con el proveedor del sistema de tratamiento de agua, es fundamental asegurar que estos elementos funcionen como un solo proceso; esto se logra seleccionando un proveedor con experiencia.

Un fabricante competente de sistemas de tratamiento de agua podrá encontrar la superficie de membrana, las bombas, los tanques, los controles y las etapas de tratamiento adecuados para las circunstancias reales, y se puede utilizar un sistema de tratamiento de agua personalizado para espacios limitados, caudales variables u objetivos de reutilización.

Exploremos 10 ventajas reales de las membranas MBR en el tratamiento de agua.

Cómo funcionan las membranas MBR en el tratamiento del agua

Un MBR es un reactor biológico en el que se utilizan microorganismos para eliminar la materia orgánica biodegradable. El licor mixto entra en contacto con membranas de microfiltración o ultrafiltración. El agua se filtra a través de la membrana, mientras que el lodo activado y los sólidos en suspensión quedan retenidos en el reactor.

Este sistema sustituye al clarificador secundario utilizado en muchas plantas convencionales de lodos activados. Su ventaja radica en que mejora el control de la retención de biomasa y la claridad del efluente, ya que la separación deja de basarse principalmente en la sedimentación por gravedad.

10 beneficios clave de las membranas MBR

1. Nivel consistentemente bajo de sólidos en suspensión

La función de la membrana MBR es evitar que el licor mixto entre en contacto con el agua tratada. El término "mantiene" es técnicamente incorrecto en este contexto. La membrana retiene los sólidos.

Esto ayuda a garantizar que el efluente sea consistentemente claro y resulta beneficioso cuando los equipos posteriores son sensibles a los sólidos o cuando los requisitos de calidad de la descarga del efluente son estables.

2. Menor impacto ambiental del proceso.

Normalmente, un proceso de tratamiento biológico, como el de lodos activados convencionales, debe ir seguido de un proceso de clarificación secundario. Sin embargo, esos grandes tanques de sedimentación pueden no ser necesarios al utilizar un biorreactor de membrana (MBR), que es un método de separación sólido-líquido en el que intervienen membranas.

3. Mayor retención de biomasa

Con las membranas MBR, el lodo activado permanece dentro del sistema biológico y no se descarga con el agua tratada. Esto permite alcanzar una concentración de biomasa mayor que la que se logra en muchos sistemas de clarificación.

Esto puede proporcionar una mayor capacidad de tratamiento biológico por unidad de volumen de un reactor y ofrecer mayor flexibilidad en el dimensionamiento y la carga del reactor durante la fase de diseño.

4. Mejor control del tiempo de retención de sólidos

El MBR permite una mejor separación entre el tiempo de retención de sólidos (TRS) y el tiempo de retención hidráulica (TRH) que los sistemas de clarificación convencionales. El agua puede circular por el proceso y los microorganismos pueden permanecer en el reactor durante mucho más tiempo.

Esto reduce el tiempo de residencia hidráulica necesario para alcanzar los objetivos de tratamiento biológico deseados, manteniendo al mismo tiempo una población microbiana adecuada.

5. Menor dependencia de la sedimentación de lodos.

Unas buenas características de sedimentación de lodos son importantes para los clarificadores secundarios. El arrastre de sólidos puede aumentar debido al aumento de volumen, a perturbaciones hidráulicas o a cambios en la composición de las aguas residuales.

Si bien las membranas MBR no eliminan la necesidad de control biológico, la separación final depende mucho menos de la sedimentación. Esto ofrece una barrera más fiable ante la variabilidad del lodo.

6. Mejor preparación para la reutilización del agua.

El efluente de los biorreactores de membrana (MBR) podría ser una fuente de alimentación muy eficaz para los sistemas de reutilización, ya que gran parte del material en suspensión ya se ha eliminado. Posteriormente, se puede someter a desinfección, carbón activado, ósmosis inversa u otros procesos de purificación.

El enfoque por etapas es importante, ya que el riego, la refrigeración, el agua de proceso y las aplicaciones de alta pureza tienen diferentes objetivos de calidad del agua.

7. Mejor aprovechamiento del volumen del tanque existente

Los biorreactores de membrana (MBR) pueden ser una opción atractiva en proyectos de modernización donde resulta difícil incorporar nuevos tanques biológicos o clarificadores. Esto permite, en ocasiones, utilizar el volumen del reactor existente con mayor intensidad, debido a las mayores concentraciones de biomasa.

Aún se requieren verificaciones de la capacidad hidráulica, la transferencia de oxígeno, el diseño del tanque de membrana, el pretratamiento, las tuberías y el manejo de lodos en caso de una modernización. La ventaja es que la intensificación del proceso no implica necesariamente una ampliación de las instalaciones.

8. Expansión modular más sencilla

Por su naturaleza, los sistemas de membranas son modulares. Los diseñadores pueden decidir el número de elementos/módulos de membrana en función del caudal, la carga y el flujo operativo, y prever espacio para futuras ampliaciones.

QILEE proporciona sistemas de membranas MBR de fibra hueca y configuraciones de membranas modulares para aplicaciones municipales, industriales, descentralizadas y de reutilización de agua.

9. Adecuado para tratamiento envasado y en contenedores.

Los sistemas de tratamiento prefabricados o en contenedores son idóneos para los biorreactores de membrana (MBR), ya que el tratamiento biológico y la separación por membrana pueden integrarse en un tren de procesos compacto. Antes de la entrega, se pueden integrar bombas, sopladores, módulos de membrana, instrumentación y controles.

Además, QILEE también integra MBR en sistemas combinados con otros tecnologías de tratamiento de aguas residuales donde sea necesario proporcionar un pretratamiento o pulido.

10. Flexibilidad en cuanto a la integración con otras etapas del tratamiento.

Los biorreactores de membrana (MBR) pueden utilizarse para aguas residuales biodegradables, pero no son una solución universal. En ocasiones, antes o después de la etapa biológica, puede ser necesario tratar aceites, altas cargas de sólidos en suspensión, compuestos tóxicos, sales disueltas o compuestos industriales particularmente difíciles.

Dependiendo del tipo de aguas residuales, el MBR se puede combinar con cribado, tratamiento químico, flotación por aire disuelto, ultrafiltración, nanofiltración, ósmosis inversa, desinfección y deshidratación de lodos.

Cómo elegir un proveedor de sistemas de tratamiento de agua para un proyecto MBR

Un proveedor de sistemas de tratamiento de agua debe comenzar por las características de las aguas residuales, y no por un paquete de membranas estándar. Los parámetros de diseño importantes son el caudal promedio, el caudal máximo, la carga de DQO, la carga de DBO, los sólidos, la temperatura, el pH, los aceites, los nutrientes, los requisitos de descarga de efluentes, los objetivos de reutilización y el espacio disponible.

Posteriormente, se deben tener en cuenta, como parte del diseño, el flujo de la membrana, la demanda de limpieza con aire, la presión transmembrana, la limpieza, el pretratamiento, la instrumentación, el desperdicio de lodos y la redundancia.

Además de UF, NF, RO y otros procesos de tratamiento de aguas residuales, Tratamiento de agua de QILEE La cartera de productos incluye membranas MBR y sistemas de membranas integrados. Por lo tanto, las membranas MBR pueden considerarse parte de un proceso de tratamiento completo, en lugar de una etapa de tratamiento independiente, en situaciones donde se requieren múltiples etapas de tratamiento.

Conclusión

Las membranas MBR son especialmente eficaces para proyectos que requieren la eliminación garantizada de sólidos en suspensión, un espacio mínimo en el terreno, la retención de biomasa o una base sólida para la reutilización del agua.

El sistema MBR no está exento de mantenimiento. Su rendimiento durante todo su ciclo de vida se ve afectado negativamente por la obstrucción, la energía de aireación, la limpieza periódica, el pretratamiento, la planificación de reemplazos y la capacidad del operador.

Por este motivo, la elección de un proveedor de sistemas de tratamiento de agua, un fabricante con experiencia o un sistema a medida debe basarse siempre en datos reales del afluente y en objetivos de tratamiento definidos. La tecnología MBR puede constituir una plataforma robusta y flexible para el tratamiento de aguas residuales si la selección de membranas se combina con el diseño biológico adecuado para cada caso de uso.