A membránszűrés
A víz- és szennyvíztisztítás iránt támasztott igény, hogy az egyre szennyezettebb vízből és szennyvízből egyre jobb minőségű vizet, tisztított vizet állítsunk elő egyre kisebb területen, minél megbízhatóbban és minél környezetkímélőbb módon. Ebben kínálnak alternatív megoldásokat a membrántechnológiák, különösen az MBR és az UF rendszerek.
A membrán mint „láthatatlan szűrő”
A membrán úgy képzelhető el, mint egy rendkívül finom szűrőfal, amelyen csak bizonyos méretű részecskék tudnak áthaladni. Ami nagyobb a pórusainál, az fennakad: lebegő anyagok, baktériumok, mikroorganizmusok. A membrán tehát nem biológiai, vagy kémiai úton, hanem fizikai elválasztással tisztítja a vizet.
UF – az ultraszűrés
Az UF (ultrafiltration) membrán pórusai a mikroszkopikus tartományban vannak, nagyságrendileg századrész mikrométeresek. Ez a pórusméret lehetővé teszi, hogy:
- eltávolítsa a lebegő anyagokat,
- kiszűrje a baktériumokat,
- visszatartsa a kolloid részecskéket,
- részben a vírusokat is.
Az UF membrán nem változtatja meg a víz kémiai összetételét, az oldott sók és kis molekulák átjutnak rajta. Emiatt gyakran előkezelésként vagy utótisztításként használják, például ivóvíz-előkészítésnél vagy ipari technológiákban.
MBR – amikor a biológia és a membrán összeér
Az MBR (Membrane Bioreactor) ennél egy lépéssel tovább megy. Itt a membrán nem külön egység, hanem szerves része a szennyvíztisztítási folyamatnak.
A hagyományos szennyvíztisztító telepeken a biológiai tisztítás után egy utóülepítő választja le az iszapot a vízről. Az MBR rendszerekben ezt az ülepítőt, mint fázisszétválasztót, a membrán válthatja ki. A membrán visszatartja az összes eleveniszapot és mikroorganizmust, így:
- a tisztított víz fázis tisztább,
- a baktériumok nem tudnak „kiszökni” a rendszerből,
- a tisztító telep kisebb területen is megvalósítható.
Az MBR-ekben leggyakrabban UF membránokat alkalmaznak, amelyek közvetlenül a biológiai medencében vagy külön modulban működnek. Az MBR technológia lehetővé teszi, hogy a szennyvízből olyan minőségű vizet állítsunk elő, amely:
- alkalmas lehet ipari újrahasznosításra,
- csökkenti a befogadó vizek terhelését,
- hozzájárul a körforgásos vízgazdálkodáshoz.
Az UF és az MBR nem egymás versenytársai, hanem eltérő feladatokra alkotott megoldások. A választás annak a függvénye, hogy milyen anyagot kell eltávolítani, milyen tisztított vízminőséget várunk el és hol illeszkedik a technológia a rendszerbe.
Mikor ideális az UF(Ultrafiltration)?
Az UF akkor jó választás, ha a cél a fizikai tisztítás és biztonságos szűrés, nem pedig a szerves anyagok biológiai lebontása.
UF ajánlott, ha:
- a szennyezés főként lebegőanyag, kolloid vagy mikrobiológiai eredetű,
- a víz már előkezelt (pl. derítés, biológiai tisztítás után),
- állandó, kiszámítható vízminőségre van szükség,
- technológiai vízhez vagy RO előkezeléshez kell megbízható szűrés,
- meglévő rendszert kell utólag fejleszteni, minimális beavatkozással.
Tipikus alkalmazások:
- ivóvíz-kezelés,
- ipari technológiai víz,
- szennyvíz utótisztítás,
- víz-visszaforgatás előkészítése.
Mikor előnyös az MBR (Membrane Bioreactor)?
MBR ajánlott, ha:
- kommunális vagy ipari szennyvíz komplex kezeléséről van szó,
- szigorúbb kibocsátási határértékeket kell teljesíteni KOI, BOI, lebegőanyag tekintetében,
- kisebb a rendelkezésre álló terület,
- fontos a stabilabb működés terhelés ingadozás mellett is,
- cél a tisztított víz újrahasznosítása.
Tipikus alkalmazások:
- települési szennyvíztisztító telepek,
- élelmiszeripari és vegyipari szennyvizek,
- bővítés vagy rekonstrukció ülepítő kiváltásával,
- érzékeny befogadók védelme.
Technológia választás ár-érték alapján
A membrántechnológiai megoldások magas minőségű tisztítást végeznek, ugyanakkor bekerülési költség és üzemeltetés szempontjából egyaránt drágábbak, mint a biológiai elvű rendszerek.
Nagyságrendileg egy hagyományos rendszerhez képest az MBR ára 1,5-2,5-szer magasabb és egy önálló UF egységhez viszonyítva is 2-3-szoros az árkülönbség.
UF a gazdaságosabb választás, ha:
• meglévő rendszer finomításáról van szó,
• az elvárt vízminőség nem extrém,
• elsődleges szempont az alacsony beruházás.
MBR drágább, de komplexebb megoldás, ha:
• új vagy teljesen felújított szennyvíztisztító mű esetén, szigorú határértékeket kell teljesíteni,
• a helyhiány vagy a víz-visszaforgatás befolyásoló tényezők