Membrane Bioreactor (mbr) as an Advanced Wastewater Treatment Technology


Advantages and Drawbacks of MBR Technology



tải về 0.95 Mb.
Chế độ xem pdf
trang21/26
Chuyển đổi dữ liệu17.04.2024
Kích0.95 Mb.
#57248
1   ...   18   19   20   21   22   23   24   25   26
Membrane Bioreactor MBR as an Advanced W
TRICHLUCTHUADAT LIEN 1, TRICHLUCTHUADAT LIEN 1, TRICHLUCTHUADAT LIEN 1, TRICHLUCTHUADAT LIEN 1
7
Advantages and Drawbacks of MBR Technology
A need for the development of MBR technology arose mainly from the limita-
tions of the CAS process. It is of interest here to describe CAS in more detail,
since it has been used successfully for almost a century in wastewater treat-
ment. CAS in its most simple manner consists of a primary physical treatment
that includes screening of gross solids and sedimentation of settleable solids
followed by biological treatment with activated sludge, and subsequent sec-
ondary sedimentation where activated sludge in the form of flocs is separated
from treated water by gravitational force. The biological step is carried out in
an aerated bioreactor in the presence of mixed microbial culture, where pollu-
tants from water are degraded by microorganisms and turned into microbial
biomass and gases such as carbon dioxide, water, and inorganic nitrogen
products. This stage may include an anoxic zone preceding the aerobic zone
within the single reactor or a separate post-denitrification reactor to achieve
a complete nitrogen removal. Also, preliminary anaerobic zone for biologi-
cal removal of phosphorus is available. The settled sludge is returned to the
bioreactor while excess sludge additionally grown during the process is being
constantly removed. Essentially, the process uses aerobic microbial biodegra-
dation of organic matrix presented in wastewater in the same manner as the
natural microbial community in the water bodies would, if given enough time


86
J. Radjenovi´c et al.
and oxygen. The final products of the process are treated water and excess
sludge. Treated water is usually discharged into water bodies such as lakes and
rivers, while excess sludge ends up mostly as a fertilizer in agriculture or it is
disposed of on land. Some countries like Germany and Switzerland forbade
the use of secondary sludge in agriculture and excess sludge is incinerated
together with hazardous wastes. In any case, the processing of this sludge,
which includes operations like thickening, anaerobic stabilization, chemical
conditioning, dewatering and thermal reduction [260], represents a cost and
a problem that has to be dealt with. Land application of sewage sludge in agri-
culture is very restricted owing to the presence of potentially toxic substances,
i.e., heavy metals, pathogens, persistent organic pollutants, etc. Critical short-
age of available land coupled with new, more-stringent regulations for design
and operation of landfills have caused prices of their sighting, building, and
operating to rise sharply. Incineration is usually the final option for sewage
sludge treatment due to an abundant ash generation, which has a high content
of heavy metals and is generally toxic.
Therefore, high sludge production is one of the main drawbacks of CAS.
Currently, reduction of sludge wasting is a major challenge of biological
wastewater treatment. Excess sludge processing and disposal could account
for about 50–60% of the total cost of wastewater treatment [261, 262]. The
ideal way to solve the problem of sludge post-treatment and disposal is to
reduce its production. To reduce the production of biomass, the wastewater
process must be engineered in such a way that substrate utilization is diverted
from assimilation of carbon for biosynthesis to non-growth activities of a mi-
crobial community. In activated sludge plants, the sludge-yield coefficient (Y)
is typically 0.5. [263]. According to Urbain et al. [264], the yield coefficient
for an aerobic membrane separation process treating municipal wastewa-
ter (488 ± 143 mg COD/L) was 0.23 kgSS kgCOD
–1
removed
. Pollice et al. [99]
reported a production of sludge in an MBR of 0.12 gVSS gCOD
–1
removed
,
which was in accordance with previously reported yields for MBRs [34, 42,
65, 263]. This advantage of MBR, together with the abandonment of energy-
demanding sludge recirculation loop in CAS, contribute to better competi-
tiveness of membrane technology compared to the conventional one.
The limiting step in the conventional treatment is the separation of sludge
from the treated water. Without a good sedimentation in secondary settler,
tải về 0.95 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1   ...   18   19   20   21   22   23   24   25   26




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2024
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương