Tất tần tật về công nghệ xử lý nước thải MBR

Với khả năng loại bỏ 90–95% BOD, COD, 99% vi sinh vật gây bệnh và cho ra nước đầu ra đạt tiêu chuẩn tái sử dụng, MBR đang trở thành “trợ thủ đắc lực” trong xử lý nước thải sinh hoạt, y tế, dệt nhuộm, hay thậm chí là nước thải có tải lượng ô nhiễm cao. Vậy công nghệ xử lý nước thải MBR là gì, được ứng dụng như thế nào, có ưu nhược điểm gì? Cùng ETM tìm hiểu chi tiết trong nội dung dưới đây!

Công nghệ xử lý nước thải MBR là gì?

Công nghệ xử lý nước thải MBR (Membrane Bioreactor) là một phương pháp tiên tiến kết hợp giữa quá trình xử lý sinh học truyền thống và công nghệ lọc màng. Trong hệ thống MBR, bể sinh học chứa vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ được tích hợp trực tiếp với màng lọc có kích thước lỗ cực nhỏ (thường từ 0,1–0,4 micromet), thay thế cho bể lắng thông thường. Màng lọc đóng vai trò rào cản vật lý, giữ lại bùn sinh học, vi khuẩn, virus và các hạt rắn lơ lửng, đồng thời cho phép nước sạch đi qua. Nhờ đó, nước đầu ra đạt chất lượng cao, có thể tái sử dụng cho nhiều mục đích như tưới tiêu, làm mát hoặc bổ sung nguồn nước ngầm.

Công nghệ này nổi bật nhờ hiệu suất xử lý vượt trội, khả năng vận hành ổn định ngay cả khi tải trọng ô nhiễm biến động, đồng thời tiết kiệm diện tích do loại bỏ nhiều công đoạn xử lý phụ. Tuy nhiên, chi phí đầu tư và bảo trì màng lọc thường cao hơn so với phương pháp truyền thống, đòi hỏi quản lý chặt chẽ để hạn chế hiện tượng tắc màng. MBR được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước thải đô thị, khu công nghiệp, bệnh viện và các khu vực yêu cầu chất lượng nước nghiêm ngặt.

Ưu nhược điểm của công nghệ xử lý nước thải MBR

Về ưu điểm, MBR tạo ra nước đầu ra có chất lượng ổn định và đạt tiêu chuẩn tái sử dụng nhờ màng lọc siêu nhỏ (0,1–0,4 micromet), giúp loại bỏ triệt để chất rắn lơ lửng, vi khuẩn, virus, thậm chí một phần chất hữu cơ khó phân hủy. Quy trình này không chỉ loại bỏ nhu cầu xây dựng bể lắng – giúp tiết kiệm tối đa diện tích – mà còn duy trì nồng độ bùn sinh học (MLSS) cao, từ đó nâng cao hiệu suất xử lý và giảm lượng bùn thải phát sinh. Hệ thống cũng linh hoạt hơn khi vận hành ổn định dù tải trọng ô nhiễm dao động, phù hợp với khu đô thị, khu công nghiệp hoặc những nơi yêu cầu nước thải đầu ra chất lượng cao.

Tuy nhiên, nhược điểm chính của MBR nằm ở chi phí đầu tư và vận hành. Màng lọc – thành phần cốt lõi – có giá thành cao, đòi hỏi hệ thống hỗ trợ phức tạp như máy thổi khí, bơm hút chân không, dẫn đến chi phí ban đầu lớn. Quá trình vận hành tiêu tốn nhiều năng lượng cho việc rửa màng, đồng thời cần thay thế màng định kỳ sau 5–10 năm, gây áp lực lên ngân sách duy trì. Đặc biệt, màng dễ tắc nghẽn nếu nước thải chứa dầu mỡ, chất rắn thô hoặc hóa chất ăn mòn, đòi hỏi tiền xử lý kỹ lưỡng và nhân sự có chuyên môn để kiểm soát các thông số kỹ thuật như áp suất, lưu lượng. Yếu tố này có thể hạn chế khả năng ứng dụng của MBR trong một số lĩnh vực đặc thù.

Dù vậy, công nghệ MBR vẫn là lựa chọn tối ưu cho các dự án ưu tiên chất lượng nước đầu ra, khả năng tái sử dụng nước và tiết kiệm không gian. Thành công của hệ thống phụ thuộc vào tính toán hài hòa giữa nhu cầu kỹ thuật, khả năng tài chính và công tác quản lý vận hành chuyên nghiệp, đảm bảo cân bằng giữa hiệu quả môi trường và tính kinh tế.

Các loại màng lọc MBR

Công nghệ MBR sử dụng các loại màng lọc đa dạng, phân loại chủ yếu dựa trên vật liệu chế tạo, hình dạng cấu trúc, và kích thước lỗ lọc. Dưới đây là các loại màng phổ biến được ứng dụng trong hệ thống MBR:

Phân loại theo vật liệu

• Màng PVDF (Polyvinylidene Fluoride): Đây là vật liệu phổ biến nhất nhờ độ bền cơ học cao, khả năng chống ăn mòn hóa học và chịu được nhiệt độ dao động. Màng PVDF thường được ưu tiên trong các hệ thống xử lý nước thải công nghiệp do tuổi thọ kéo dài (5–10 năm) và ít bị tắc nghẽn.
• Màng PE (Polyethylene): Có giá thành thấp hơn PVDF, phù hợp với các hệ thống quy mô nhỏ hoặc nước thải sinh hoạt. Tuy nhiên, khả năng chịu nhiệt và chống oxy hóa kém hơn, dễ xuống cấp khi tiếp xúc với hóa chất mạnh.
• Màng PTFE (Polytetrafluoroethylene): Kháng hóa chất tuyệt đối và chịu nhiệt độ cao, thích hợp cho môi trường nước thải đặc thù chứa axit, kiềm hoặc dung môi. Tuy nhiên, chi phí sản xuất cao nên ít được sử dụng.

Phân loại theo cấu trúc

• Màng dạng phẳng (Flat-sheet): Cấu trúc dạng tấm phẳng, dễ lắp đặt và vệ sinh, phù hợp với hệ thống có tải trọng ô nhiễm cao. Màng này thường được làm từ PVDF hoặc PE, có khả năng chịu áp lực tốt nhưng diện tích bề mặt lọc thấp hơn so với màng sợi rỗng.
• Màng sợi rỗng (Hollow-fiber): Cấu tạo từ các sợi rỗng li ti, tăng diện tích tiếp xúc với nước thải, giúp nâng cao hiệu suất lọc và tiết kiệm không gian. Loại này phổ biến trong các nhà máy xử lý quy mô lớn nhờ khả năng tự làm sạch bằng khí nén.

Phân loại theo kích thước lỗ lọc

• Màng lọc vi lọc (Microfiltration – MF): Kích thước lỗ lọc từ 0.1–0.4 micromet, chủ yếu loại bỏ chất rắn lơ lửng, vi khuẩn và một số hạt keo.
• Màng lọc siêu lọc (Ultrafiltration – UF): Lỗ lọc nhỏ hơn (0.01–0.1 micromet), có khả năng giữ lại virus, phân tử hữu cơ kích thước nhỏ và một phần ion kim loại.

Lưu ý: Tùy vào đặc tính nước thải đầu vào và yêu cầu chất lượng đầu ra, các hệ thống sử dụng công nghệ xử lý nước thải MBR có thể kết hợp nhiều loại màng hoặc tích hợp thêm lớp phủ đặc biệt (như kháng khuẩn, chống bám bẩn) để tối ưu hiệu quả. Lựa chọn màng lọc cần cân nhắc giữa chi phí, tuổi thọ và khả năng thích ứng với môi trường vận hành thực tế.

Lời kết

Môi trường ETM là tổng thầu EPC cung cấp giải pháp trọn gói từ khâu tư vấn, thiết kế đến thi công các hệ thống xử lý nước thải và khí thải công nghiệp. Với thế mạnh tích hợp công nghệ và kinh nghiệm thực tiễn trong suốt 25 năm qua, ETM đảm bảo hỗ trợ khách hàng tối ưu hóa quy trình xử lý, đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường khắt khe theo quy định pháp luật.

Hãy liên hệ ngay với ETM qua hotline 0923 392 868 để được tư vấn và nhận báo giá trong thời gian sớm nhất!